Авиация россии. Практическая аэродинамика с помощью KSP

17.03.2024

На финальном этапе испытаний аэродинамической модели нового гражданского лайнера МС-21 в аэродинамической трубе ЦАГИ, модель была выполнена в масштабе - 1:8. В современной истории отечественного авиастроения испытания на такой крупной модели проводились впервые.

Аэродинамическая труба и компьютер

МС-21 полностью был спроектирован с помощью компьютеров на основе 3D-моделирования всех его компонентов. Это позволило анализировать и прогнозировать многие аспекты поведения самолёта с использованием современного программного обеспечения. Но продувки моделей в аэродинамических трубах не утратили своей актуальности, они на практике подтверждают многие компьютерные расчёты.

Первые испытания в аэродинамической трубе моделей гражданского лайнера для измерения нагрузок, действующих на агрегаты планера, начались ещё в 2011 году. Специально для этого в ЦАГИ изготовили аэродинамическую модель масштаба 1:14. Уже тогда конструкторы «Иркута» сопоставили предварительные расчёты с результатами продувок и убедились в их совпадении.

Размер имеет значение

Для финального этапа испытаний в аэродинамической трубе Т-104 специалисты «Иркута» и ЦАГИ решили использовать новую, ещё более детальную модель МС-21 масштаба 1:8.

Т-104 - одна из самых больших аэродинамических труб в стране, её диаметр - семь метров.

Выбранный масштаб позволил проводить измерения нагрузок на агрегатах, например, створках шасси, которые невозможно выполнить на более мелких моделях. Кроме того, на такую модель можно установить большее количество многокомпонентных тензовесов для измерения сил, воздействующих на аэродинамические поверхности и элементы механизации планера самолёта, в том числе, - на стойки и створки шасси, секции предкрылков и закрылков, элероны, оперение. Всего было установлено 20 тензовесов. Такое количество позволило существенно сократить число дорогостоящих пусков аэродинамической трубы, так как за одну продувку регистрировалась информация со всех датчиков.

Во время испытаний в 2014 году каждый час в Жуковском проходило по две-три серии продувок модели. Инженеры наблюдали, как ведёт себя модель на разных этапах полёта во взлётной, посадочной и крейсерской конфигурациях при разных углах атаки и скольжения. На финальном этапе испытаний в 2015 ЦАГИ сделало до 700 продувок крупномасштабной модели.

Испытания на столь крупных моделях гражданских самолётов не проводились в течение последних 20 лет, - говорит Геннадий Андреев, кандидат технических наук, начальник сектора отделения аэродинамики самолётов и ракет.

Создание такой крупной модели МС-21 позволило учесть некоторые факторы, связанные с масштабным эффектом, например, обледенение самолёта. На разных стадиях полёта в зависимости от климатических условий может образовываться ледяной покров от 2 до 76 мм.

В ЦАГИ, например, раньше и сейчас при продувке малых моделей самолёта использовались имитаторы льда, сделанные из дерева. Сегодня для крупномасштабных моделей и полумоделей имитаторы льда изготавливаются при помощи метода компьютерного моделирования из специального пластика.

Результаты продувок с повышенной точностью позволят в дальнейшем сократить время испытаний самолётов и снизить финансовые затраты, ведь тестовые полёты существенно дороже стендовых испытаний.

Отечественный опыт говорит о том, что востребованность в продувках моделей самолётов в аэродинамических трубах только увеличивается. Все большее количество отделов ЦАГИ переходит на двух, а иногда и трёхсменные режимы работы. Помимо традиционных заказчиков - военных, крупных иностранных компаний - всё больше работ выполняется для отечественных производителей гражданской техники.

По материалам журнала ОАК "Горизонты" №3, 2014 г.

Авиамодели чемпионов. Сборник. / сост. М.С. Лебединский. -М.: ДОСААФ, 1969. -64 с.
Авиамоделизм. Сборник. -М.: Учпедгиз, 1960.
Авиамодельный спорт. Правила проведения соревнований. М.: ЦСТКАМ ДОСААФ, 1986.
Авиационный моделизм . (Учебное пособие). / Под. ред. Э.Б. Микиртумова. -М.: ДОСААФ, 1956.- 296 с.
Анохин П.Л. Бумажные летающие модели . -М.: ДОСААФ, 1959. - 112 c.
Анохин П.Л., Иванников Д.А. Авиамодельный кружок в школе. -М.: 1958, -30 с.
Бабаев Н. Авиамоделисты. -М.: Редиздат ЦС Осоавиахима СССР, 1945. -111 с.
Бабаев Н., Кудрявцев С. Летающие игрушки и модели. -М.: Оборонгиз, 1946. -206 с.
Бабаев Н. Как организовать авиамодельный кружок. -М.: ДОСАРМ, 1950.
Бабаев Н. Советский авиамоделизм. -М.: ДОСААФ, 1951.
Бабаев Н., Лебединский М., Малик С., Мартынов Б. В воздухе - летающие модели. -М.: ДОСААФ, 1955.
Бабаев Н., Гаевский О. и др. Авиационный моделизм. -М.: ДОСААФ, 1960.
Бабьюк И. Коробчатые воздушные змеи. -М.: Госмашметиздат, 1934.
Борзов Г. Обтяжка и окраска летающих моделей. -М.: ОСОАВИАХИМ, 1939. - 20 c.
Варринг Р.Аэромоделирование . 2-ed. / На англ. яз. -NY. ARC BOOKS, INC. 1968. -168 p.
Васильев А.Я., Куманин В.М. Летающая модель и авиация. -М.: ДОСААФ, 1968. - 64 с.
Васильченко В. и М. Кордовые летающие модели (БЮК). -М.: ДОСААФ, 1958. - 158 с.
Вилле Р. Постройка летающих моделей-копий / Пер. с нем. -М.: ДОСААФ, 1986. - 223 с., ил.
Винтин Г. Мастерская авиамоделиста. -М.: ДОСААФ, 1954.
Гаевский О.К. Скоростная кордовая летающая модель. -М.: ДОСААФ, 1951.
Гаевский О.К. Рекордная скоростная модель самолета. -М.: ДОСААФ, 1951.
Гаевский О.К. Технология изготовления авиационных моделей. -М.: Оборонгиз, 1953. - 340 с.
Гаевский О.К. Конструкция бачков для горючего летающих моделей. -М.: ДОСААФ, 1954.
Гаевский О.К. Летающие модели планеров. -М.: ДОСААФ, 1955.
Гаевский О.К. Авиамоделирование. -М.: ДОСААФ, 1964.
Гаевский О.К. Авиамоделирование. -М.: ДОСААФ, 1990. - 408 с.
Голубев Ю., Камышев Н. Юному Авиамоделисту . (Пособие для учащихся) -М.: Просвещение, 1979.- 128 с.
Готтесман В.Л. Летающие модели самолетов. -М.: Гостехиздат, 1950.
Ермаков А.М. Авиамодельный спорт. -М.: 1969.
Ермаков А.М. Авиамодельные соревнования. -М.: ДОСААФ, 1970.
Ермаков А.М. Простейшие авиамодели . Кн. для учащихся 5-8 кл. -М.: Просвещение, 1984. - 160 с.
Ермаков А.М. Простейшие авиамодели. Кн. для учащихся 5-8 кл. -М.: Просвещение, 1989. - 160 с.
Жидков С. Секреты высоких скоростей кордорых моделей самолетов. -М.: ДОСААФ, 1972.
Капковский Я. Летающие крылья. -М.: ДОСААФ, 1988. - 130 с.
Ковалев А. Расчет авиамодели с бензиновым мотором. -М.: Осоавиахим, 1939.
Костенко И. Микиртумов Э., Рекордные летающие модели. -М.: Оборонгиз, 1950.
Костенко И. Микиртумов Э. Летающие модели . Изд. 2-е. -М.: Детгиз, 1952. - 96с.
Костенко И. Микиртумов Э., Летающие модели. -М.: Молодая гвардия, 1953-1954.
Костенко И. Проектирование и расчет модели планера (БЮК). -М.: ДОСААФ, 1958. - 202 с.
Костенко И. Демин С. Советские самолеты . Альбом для авиамоделистов. -М.: ДОСААФ, 1973. - 120 с.
Кудрявцев С. Рекордные летающие модели самолетов с бензиновыми моторами. -М.: Оборонгиз, 1940.
Кудрявцев С. Простейшие летающие модели. -М.: Детиздат, 1941. -68 с.
Куманин В.В. Фюзеляжные модели самолетов с резиновыми двигателями (БЮК). М.: ДОСААФ, 1958.-72c.
Куманин В.В. Регулировка и запуск летающих моделей . -М.: ДОСААФ, 1959. - 104 с.
Куманин В.В. Модели самолетов с резиновыми двигателями. -М.: ДОСААФ, 1962.
Купфер М. Модель самолета "летающее крыло" -М.: ДОСААФ, 1952. - 48 с.
Лагутин О.В. Самолет на столе .-М.: ДОСААФ, 1988. - 119 с.
Лагутин О.В. Самолет на столе.-К.: АероХобби, 1997, - 192 с.
Лети, модель! Кн.1. / Сост. М. С. Лебединский. -М.: ДОСААФ, 1969.
Лети, модель! Кн.2. / Сост. М. С. Лебединский. -М.: ДОСААФ, 1970. - 160 с.
Ляшенко Н.В., Исаенко В.И. Авиамоделирование (физ. основы). -К.: "Радянска Школа", 1979. -18 плак.
Ляшенко Н.В. Авиамоделирование (авиамодели). -К.: "Радянска Школа", 1982. - 20 плак.
Мараховский С.Д., Москалев В.Ф.Простейшие летающие модели: Сделай сам. -М.: Машиностроение, 1989. - с.
Мерзликин В.Е. Радиоуправляемые модели планеров. -М.: ДОСААФ, 1982. - 160 с.
Микиртумов Э.Д. Двигатели летающих самолетов. -М.: ОНТИ, 1935.
Микиртумов Э.Д. и Павлов П.С. Комнатные летающие модели. -М.: Оборонгиз, 1951.
Миклашевский Г.В. Спутник юного авиастроителя . -М-Л: ОНТИ, 1936. -160 с.
Миклашевский Г.В. Летающие модели. -М.: Оборонгиз, 1956.
Мурычев Л. Летающие модели вертолетов. -М.: ДОСААФ, 1955.
Наталенко В. Кордовые летающие модели (БЮК). -М.: ДОСААФ, 1962. - 84 с.
Остенко И. Простейшие летающие модели (В помощь юным техникам). -М.: Детгиз, 1948.-14 с.
Павлов А.П. Твоя первая модель . -М.: ДОСААФ, 1979.-143 с.
Панков М.И. Работа авиамодельного кружка. -М.: Редиздат ЦС Осоавиахима СССР, 1947. -125 с.
Пантюхин С.П.Детская змейковая станция. -М.: Оборонгиз, 1941.
Пантюхин С.П. Воздушные змеи. -М.: ДОСААФ, 1984. - 88с.
Платонов В. Инженерам малой авиации (на укр. яз. ). -К.: Веселка, 1965. - 75 с.
Проектируй, строй авиационные модели . Сборник. / сост. М.С. Лебединский -М.: ДОСААФ, 1963. - 148 с.
Рожков В.С. Авиамодельный кружок: Пособие для рук. кружков. -М.: Просвещение, 1978.- с.
Рожков В.С. Авиамодельный кружок: Пособие для рук. кружков. -М.: Просвещение, 1986.- 144 с.
Рожков В.С. Строим летающие модели . -М.: Патриот, 1990. - 159 с.
Сироткин Ю. В воздухе - пилотажная модель. -М.: ДОСААФ, 1972.
Скобельцын В. Как сделать летающую модель самолета. -М.: Детгиз, 1949, 1951.
Скобельцын В., Пашкевич Н. Летающие модели / в кн. В помощь юному технику.-Л.: Детгиз, 1952.-148с. 6 вкл.
Скобельцын В., Пашкевич Н. Авиамодельный кружок. -М.: ДОСААФ, 1956.
Спунда Б. Летающие модели вертолетов . -М.: Мир, 1988. - 135 с.
Смирнов Э.П. Винты резиномоторных моделей. -М.: ДОСААФ, 1961.
Смирнов Э.П. Как сконструировать и построить летающую модель. -М.: ДОСААФ, 1973.
Стахурский А. Авиамоделисты в пионерском лагере . - Прил. к "ЮТ" № 18 (180), 1964.
Субботин В.М. Таймерная модель самолета (БЮК). -М.: ДОСААФ, 1958. - 74 с.
Тарадеев Б.В. Летающие модели-копии. -М.: ДОСААФ, 1983. - 160 с.
Тарадеев Б.В. Модели-копии самолетов. -М.: Патриот, 1991. - 239 с.
Товнер Х. Летающие модели-копии / На англ. яз. -Harborough publishing company LTD, 1941.-104 c.
Трунченков Н.С. Регулировка и запуск летающих моделей. -М.: ДОСАРМ, 1950.
Трунченков Н.С. Как строить летающие модели. -М.: Оборонгиз, 1951.
Трунченков Н.С. Моторная парящая модель самолета. -М.: ДОСААФ, 1952.
Фаусек. Летающие модели самолетов и как их строить. -М.: АВИАХИМ, 1925.
Фомин В.И., Назаров А.Ш. Авиамодельный спорт (альбом чертежей). -М.: ДОСААФ, 1985. -80 с.
Хухра Ю. Летающие модели автожиров. -М.: ДОСААФ, 1953.
Хухра Ю. Летающие модели гидосамолетов. (БЮК). -М.: ДОСААФ, 1954. - 68 с.
Хухра Ю. Летающие модели-копии самолетов. -М.: ДОСААФ, 1959.
Хухра Ю., Потапов В. Пилотажные радиоуправляемые модели самолетов -М.: ДОСААФ, 1965. - 120 с.
Шахат А.М. Резиномоторная модель . М.: ДОСААФ, 1977. - 61 с.
Шекунов Е.Д. Летающая модель самолета-моноплана. -М.: АВИАХИМ, 1925.
Шекунов Е.Д. Как построить летающую модель / Руководство для кружков. -М.: АВИАХИМ, 1926. - 144 с.
Юные авиаконструкторы / в кн. Юные конструкторы. Померанцев Л. -Г.: Горьковское кн. изд., 1956.-152с.

А ЭРОДИНАМИКА

Анохин П.Л. Настольная аэродинамическая труба. / "Техника-молодежи" 3, 1952
Белоруссов Л. Аэродинамические исследования профилей летающих моделей. / "Крылья родины" 1, 1956
Болонкин А. Теория полета летающих моделей. -M.: ДОСААФ, 1962. - 329 c.
Васильев А. Аэродинамика крыла летающей модели. / "Крылья родины" 2, 1955
Готтесман В.Л. Профили для летающих моделей. -М.: ДОСААФ, 1958. - 96 с.
Готтесман В.Л. Профили для летающих моделей. -М.: ДОСААФ, 1965.
Закс. Н.А. Основы эксперементальной аэродинамики. -М.: Оборонгиз, 1953.
Зверик А. Авиамодельный винт из пластмассы / «Крылья Родины», 5, 1960.
Зыкин Н.И. Аэродинамическая труба и опыты с нею. / "Физика в школе" 1, 1953
Казневский В.П. Аэродинамика в природе и технике. -М.: Учпедгиз, 1955.
Ковалев А.П.

Родился: 07.09.1970
Рост: 176 см
Вес: 90 кг
Менеджер крупной энергетической компании.
Шестикратный чемпион России, четырехкратный вице-чемпион мира, действующий чемпион мира по авиамодельному спорту в классе реактивных радиоуправляемых моделей-копий.

РОБЕРТУС ПРО ВСЕ САМОЕ ВАЖНОЕ В АВИАМОДЕЛИРОВАНИИ

1. Как все запущено

В авиамоделизме по большому счету есть три главных направления: свободнолетающие модели, кордовые и радиоуправляемые. Хрестоматийный пример свободнолетающих - планер, который запускается с леера (нечто вроде катапульты) и летит куда придется. Кордовые - это такая модель «на поводке» (как правило, с двигателем внутреннего сгорания), фактически она летает по полусфере, в центре которой стоит спортсмен. Радиоуправляемые модели максимально похожи на настоящие самолеты - они «как большие» летают сами по себе и способны выполнять фигуры пилотажа.

2. Настоящая дисциплина

В авиамодельном спорте больше 60 дисциплин, я занимаюсь конкретно радиоуправляемыми реактивными копиями - считается, что это самый сложный класс в авиамодельном спорте. В соревнованиях копий судьи оценивают прежде всего, насколько точно ты повторил внешний облик настоящего самолета - его размеры, деталировку, раскраску. Эта оценка за «экстерьер» суммируется с баллами за пилотажные полеты, и по этой общей оценке определяется победитель. Для сравнения, в классе пилотажных моделей, грубо говоря, достаточно уметь лучше всех крутить «бочки» и «кубинские восьмерки». К тому же реактивные модели самые быстрые (скорость до 350 км/ч) и могут выполнять самые сложные пилотажные фигуры.

3. Дело - труба

Модель может быть какого угодно размера, главное, чтобы она весила меньше 20 кг без топлива. В противном случае, в Европе она переходит в категорию «взрослых» самолетов и до соревнований тебя не допустят. Серьезные моделисты делают корпус модели самостоятельно из стекло- и углеволокна, покупают лишь двигатель и электронную начинку. Над корпусом копии Як-130 (2,5 метра), с которой я победил в 2011 году на чемпионате мира в Дейтоне (США), я провозился долго. Даже хотел продуть модель в аэродинамической трубе в Жуковском, однако выяснилось, что очередь в ЦАГИ занята китайскими аэрокосмическими компаниями на 5 лет вперед. Тогда пришлось выкручиваться своими силами: я закрепил несущие поверхности модели на крыше спортивной машины друга, а затем разогнал автомобиль на взлетно-посадочной полосе до 280 км/ч, снимая происходящее на видео, чтобы следить за поведением деталей в скоростном потоке. Способ сработал - я смог сделать модель, которая полетела с первого раза. Так редко бывает.

4. С небес на землю

Меня часто спрашивают, летаю ли я на настоящих пилотажных самолетах. Да я много на чем летал, даже на реактивном истребителе, но только в качестве пассажира. Естественно, я пробовал себя и в качестве пилота, летал с инструктором, но это был просто опыт, необходимый для занятий авиамоделизмом. Для счастья мне вполне достаточно управлять летающей в небе моделью - самому в кабине сидеть не обязательно. С пультом в руках я соревнуюсь с лучшими моделистами в мире. В общем, я все равно пилот, но стою на земле, и это меня вполне устраивает.

5. Выйдешь в поле

По правилам Международной авиационной федерации (FAI) авиамоделистам разрешается тренироваться и соревноваться только на площадках, где нет зданий, дорог и людей. Причем такое пространство должно быть как минимум 300 м в длину и 40–50 м в ширину. Кроме того, моделям запрещено подниматься над землей выше 200 м и летать в пятикилометровой зоне вокруг аэропортов и аэродромов. В России четких правил, регламентирующих полеты авиамоделей, нет. Но авиамоделист несет на общих основаниях ответственность за любой ущерб, который он может причинить, запуская модель. Летай в соответствии с требованиями FAI, ну и держись подальше от охраняемых объектов, вроде военных частей.

6. У моделей больше «же»

В авиамоделировании принцип выполнения пилотажных фигур тот же, что и в «большой» авиации, но фигуры могут быть сложнее с точки зрения геометрии. Модель может выдержать перегрузки в 20 g, а возможности настоящего самолета ограничивает физиология человека. Даже тренированный пилот сохраняет работоспособность лишь при перегрузках до 10 g. Поэтому в военной авиации будущее за беспилотными летающими аппаратами (БПЛА). Оператор БПЛА скоро нужен будет только для того, чтобы принимать решение о применении оружия. А вот в гражданской авиации человека заменить нельзя, все-таки техника не может обеспечить стопроцентную надежность. Я бы чувствовал себя неуютно в самолете, которым управляет только электроника или оператор с земли.

Турбина реактивной модели прожорлива, она расходует около 150–200 мл топлива в минуту. Но, с другой стороны, долго управлять моделью, несущейся со скоростью 300 км/ч, не получится - ты быстро устанешь. Поэтому на такие самолеты обычно ставят трехлитровый бак, его хватает на 15 минут полета - вполне достаточно и для выполнения программы на соревнованиях, и для обычных тренировок. В качестве топлива используется авиационный керосин, в него добавляют масло для турбин - у моделей, в отличие от настоящих реактивных самолетов, нет отдельной системы смазки двигателя.

ПЯТЬ НАХОДОК И ПОТЕРЬ, БЕЗ КОТОРЫХ ВИТАЛИЙ НЕ СТАЛ БЫ ЧЕМПИОНОМ МИРА

1. А «Як» же

Я интересовался самолетами с детства. Чего еще ждать от мальчика, который рос в авиационном гарнизоне? Лет в 7 мне в руки попала книжка Александра Сергеевича Яковлева «Рассказы авиаконструктора». Прочитав ее, я сразу записался в авиамодельный кружок.

2. Один на всех

Радиоуправляемых моделей в то время, когда я учился в школе, в стране практически не было. Например, на всю Крымскую область, где я тогда жил, был один такой планер. Управлять с земли у него можно было только рулем высоты и рулем направления, и то секунд 5–10. Мы его увидели на соревнованиях в шестом классе, и для нас это было что-то невообразимое.

3. Тайное желание

После МАИ, году в 94-м, когда к нам только начали завозить аппаратуру радиоуправления, я впервые увидел комплект в магазине и загорелся его покупкой, потому что с детства осталась мечта полетать. На него нужна была огромная по тем временам сумма - $450. Я копил почти полгода, откладывая тайком от жены с зарплаты.

4. Заграница нам поможет

В России до начала нулевых не было реактивных авиамоделей - турбины продавались только за границей, стоили дорого, и их приходилось запускать вручную, а, судя по откликам, это был сложный процесс, который в 30% случаев заканчивался пожаром. Но потом немцы изобрели для авиамоделистов турбины с автоматическим запуском. В 2001 году за границей я увидел в магазине такую турбину и тут же ее купил. Самолет под нее я строил всю следующую зиму в свободное от работы время, поэтому первый полет на реактивной модели в нашей стране состоялся только в 2002 году.

5. Через тернии

Первый раз на чемпионат мира по реактивным копиям я поехал в 2003 году. Мой самолет развалился в воздухе. Дело было в Южной Африке, поэтому после аварии весьма живописно горела саванна (не волнуйся, огонь быстро потушили пожарные). На следующем ЧМ в 2005 году в Венгрии моя модель разбилась из-за конструктивных ошибок. Только в 2007 году мне удалось успешно выполнить программу на чемпионате мира и занять второе место. В общем, путь к титулу чемпиона мира был тернист.

КАК НАУЧИТЬСЯ УПРАВЛЯТЬ РАДИОУПРАВЛЯЕМОЙ РЕАКТИВНОЙ МОДЕЛЬЮ

Симулируй

Прежде чем подниматься в воздух, купи в авиамодельном магазине компьютерный симулятор - программу и пульт, похожий на настоящий. С ним ты сможешь попробовать пилотировать любую радиоуправляемую модель, начиная от планера и заканчивая реактивной копией. Реализм настолько велик, что, например, я тренируюсь зимой в основном на симуляторе, и мне этого хватает, чтобы поддерживать хорошую форму.

Найди учителя

Есть такая система «тренер-ученик»: два передатчика соединены проводом, и тренер с помощью переключателя может передавать управление моделью ученику или, при необходимости, брать его на себя. Например: взлетает тренер, затем он передает управление ученику, тот летает, затем, если ученик совершил ошибку, тренер снова берет управление на себя и сажает модель. Полезная система - помогает избежать дорогостоящих авиакатастроф на начальном этапе.

Нарабатывай опыт

Начинать нужно с простого небольшого винтового самолета с электродвигателем, затем купи модель побольше, с ДВС, - она будет сложнее в эксплуатации, но быстрее. Следующий шаг - пилотажная модель с ДВС, у которой крыло не с верху, а с низу корпуса - она более маневренная. Ну и наконец, перед покупкой реактивной потраться на импеллерную модель - она хорошо имитирует поведение реактивной. Конструкторы умудрились создать реактивную тягу без реактивной турбины - струю воздуха, толкающую модель вперед, формирует сквозной тоннель в фюзеляже самолета, в котором установлен электродвигатель с крыльчаткой. Импеллерные модели летают значительно медленнее моделей с турбинами, но зато они и гораздо дешевле. Будь готов к тому, что путь от симулятора до реактивной модели займет у тебя 3–5 лет.

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при изготовлении аэродинамической модели (АДМ) транспортного средства (ТС), например самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д. Задачей изобретения является ускорение процесса создания высокодренированной модели и улучшение качества проведения эксперимента по визуализации ее обтекания. Аэродинамическая модель самолета из фотополимерного материала с дренажной системой выпуска красителей содержит носовую и хвостовую части фюзеляжа с гондолами двигателей, хвостовое оперение и консоль крыла. Модель изготовлена из фотополимера, устойчивого к воде, и снабжена устройством прокачки жидкости для имитации работы двигателя, соединенным гибким тросом с внешним приводом, причем каналы для подачи красителей имеют переходную часть с переменным диаметром и калиброванные сопла для выпуска красителей. Технический результат - возможность промывки каналов внутри модели, уменьшение сроков изготовления модели и возможность проведения испытаний аэродинамической модели из фотополимерного материала в гидродинамической трубе. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изготовление АДМ по традиционной технологии основано на механической обработке составляющих их деталей из высокопрочной стали и алюминиевых сплавов и является весьма трудоемким процессом. Цикл изготовления модели, соответствующей по заданным в техническом задании параметрам, составляет ~6 месяцев и сокращение этого цикла ограничено физическими условиями процесса резания на механообрабатывающем оборудовании, что приводит к значительным срокам доводки аэродинамических характеристик транспортных средств.

Известны цельнометаллические АДМ (патент №172520, опубл. 29.06.1965 г., заявка №94023217, опубл. 10.03.1996 г; патент №377663, опубл. 17.04.1973 г., МПК G01M 9/08), в которых дренирование модели производится вручную.

Общий недостаток традиционного способа изготовления АДМ - большое количество механической и слесарной обработки и, как следствие, высокая трудоемкость (от 500÷800 до 1500÷2000 нормочасов).

Сравнительно новый способ изготовления АДМ с помощью формирования сменной обшивки из композиционного материала защищен патентом №2083967, опубл. 10.07.1997 г., МПК G01M 9/08 - универсальная аэродинамическая модель, преимущественно крыло, содержащая упругий каркас, соединенный со сменной обшивкой. Обшивка изготавливается формованием композиционного материала в заранее изготовленную прессформу, обработанную по профилю нервюр, или корку обшивки из полимерного материала, обработанную по профилю нервюр с последующим покрытием слоем композиционного материала, при этом для дренирования обшивки к внешнему слою приклеивают ленты или диски с калиброванными дренажными отверстиями и штуцерами для подсоединения дренажных трасс. Изготовление прессформы требует 3- или 5-координатной обработки на станках с ЧПУ. Таким образом, недостатком этого изобретения является высокая трудоемкость изготовления модели, которая составляет от 700÷800 до 1500÷2000 нормочасов.

Наиболее близким техническим решением является изобретение по патенту США №6553823, 2002 г., МПК G01M 9/08, представляющее собой полумодель для исследования распределения давления вдоль поверхности крыла, с дренированием ранее определенных сечений по потоку. Крыло изготовлено методом послойного синтеза за несколько итераций. Каналы выращиваются непосредственно при изготовлении крыла.

Существенным недостатком прототипа является необходимость механической доработки большого количества отверстий (сверление, развертка) для очистки от фотополимера узких каналов перед соплами и геометрической калибровки сопел выпуска газа. Последнее необходимо для ламинарности вытекающей струи газа. Соответствующая доработка требует значительных дополнительных затрат времени.

Задачей изобретения является ускорение процесса создания высокодренированной модели и улучшение качества проведения эксперимента в гидродинамической трубе.

Технический результат заключается в возможности промывки каналов внутри модели, уменьшении сроков изготовления модели и возможности проведения испытаний аэродинамической модели из фотополимерного материала в гидродинамической трубе.

Технический результат достигается тем, что аэродинамическая модель самолета из фотополимерного материала с дренажной системой выпуска красителей, состоящая из носовой части фюзеляжа, консолей крыла и центральной части фюзеляжа с гондолами двигателей и хвостовым оперением и кронштейна для крепления модели, изготовлена из фотополимера, устойчивого к воде, и снабжена устройством прокачки жидкости для имитации работы двигателя, соединенным гибким тросом с внешним приводом, причем каналы для подачи красителей имеют переходную часть с переменным диаметром и калиброванные сопла для выпуска красителей.

Технический результат достигается также тем, что в аэродинамической модели самолета длина переходной части составляет не менее 8 диаметров основного канала, а отношение входного диаметра к выходному не менее 2,5.

Технический результат достигается также тем, что в аэродинамической модели самолета длина калиброванного сопла для выпуска красителей составляет менее 2 мм.

Технический результат достигается также тем, что в аэродинамической модели самолета внутренние каналы выращены в процессе создания модели.

Технический результат достигается также тем, что в аэродинамической модели самолета внешний привод размещен за пределами рабочей части трубы.

Технический результат достигается также тем, что в аэродинамической модели самолета части модели соединены между собой полимером, из которого была изготовлена модель.

На фиг.1 изображена модель самолета с дренажной системой.

На фиг.2 представлен привод устройства прокачки жидкости.

На фиг.3 представлена фотография модели самолета с державкой.

Для физического эксперимента по исследованию обтекания новых аэродинамических компоновок используется гидротруба, в которой модель обтекается жидкостью, высокая плотность которой (~10 3 по сравнению с воздухом) обеспечивает полное подобие по числу Re и воспроизведение исследуемых условий обтекания.

Аэродинамическая модель самолета (фиг.1) из фотополимерного материала с дренажной системой выпуска красителей для испытания в гидродинамической трубе состоит из носовой части 1, центральной части фюзеляжа 2 с гондолами двигателей и хвостовым оперением, консолей крыла 3, кронштейна 4 для крепления к державке с приводом прокачивающего узла 5 (фиг.2).

Модель обладает высокой сложностью в сочетании с малыми размерами (фиг.3), поэтому модель (внешнюю и внутреннюю геометрию) изготавливают непосредственно по математическим моделям (без выпуска конструкторской документации) методом быстрого прототипирования.

Полную математическую модель с дренажной системой (фиг.1) разделяют на элементы для обеспечения оптимальной геометрии выращивания на лазерной стереолитографической установке. Составляющие части модели производят из фотополимера, который имеет малую усадку и абсолютно устойчив к воде, например НС300.

Центральная часть фюзеляжа склеивается с консолями крыла и хвостового оперения. Сборка и склейка модели проводится с помощью фотополимера, из которого изготавливается модель. Модель надевается на державку с помощью кронштейна, который вклеивается в центральную часть фюзеляжа. Через державку проходят две трубки для подвода краски, которые соединяются с внутренними каналами. Затем монтируют устройство прокачки воды для имитации работы двигателя и соединяют собранную модель через гибкий трос 6 (фиг.2) с внешним приводом, размещенным за пределами рабочей части трубы.

Каналы подачи красителей 7 (фиг.2) выращиваются непосредственно в материале крыла 3 с выходными отверстиями, диаметр которых позволяет дренировать тонкие элементы модели толщиной порядка 1 мм, с длиной выходного канала, обеспечивающим калибровку потока красителя, и внутренними каналами большего диаметра для подачи красителя к выходным отверстиям. Изогнутый канал для прокладки гибкого троса также выращивается при изготовлении хвостовой части фюзеляжа в процессе лазерной стереолитографии.

Использование данной технологии позволяет значительно сократить время и стоимость производства модели с дренажной системой выпуска многоцветных индикаторных красителей для исследования обтекания в гидротрубе.

Были проведены исследования тестовых моделей для оценки минимально возможных размеров каналов и выходных отверстий высокодренированных агрегатов аэродинамических моделей, разработаны рекомендации для улучшения геометрии каналов с целью повышения их эффективности при испытаниях в гидротрубе.

В процессе проведения эксперимента была проведена отработка геометрии дренажных каналов и выходных сопел, направленная на обеспечение их промывки без механического воздействия и стабилизации выпускаемых из сопел струй индикаторных красителей.

В результате проведенных исследований было предложено использовать геометрию выходных каналов с переменным диаметром, а для стабилизации выпускаемых струй - калиброванные сопла. Соотношение диаметра внешнего канала к диаметру внутреннего, обеспечивающее организацию промывки внутренних каналов от остатков фотополимера, должно быть не менее 2,5, а длина расширяющейся переходной части - не менее 8 диаметров основного канала, при этом длина калиброванных сопел должна быть менее 2 мм.

При такой геометрии канала, в результате уменьшения длины канала с маленьким диаметром, значительно повышается эффективность удаления остатков фотополимерной композиции и при этом геометрия выходных отверстий максимально приближена к кромке оперения. Все это позволяет улучшить качественную картину исследований в гидротрубе. Сборка и склейка модели проводилась с помощью фотополимера, из которого модель была изготовлена. Это позволило обеспечить в месте соединения полную целостность модели, которая проверялась прокачкой жидкости через дренажную систему.

Трудоемкость изготовления модели по традиционной технологии с применением станков с ЧПУ и последующей ручной доводкой аэродинамических поверхностей оценивается от 500-2000 нормочасов в зависимости от размеров модели и сложности конструкции.

Время изготовления данной модели на лазерном стереолитографе ЛС-250 составило 64 часа. Полное время изготовления с постобработкой, сборкой и склейкой составило 5 дней. Трудоемкость изготовления аэродинамической модели самолета по новой технологии составила 120 нормочасов.

1. Аэродинамическая модель самолета из фотополимерного материала с дренажной системой выпуска красителей и внутренними каналами, состоящая из носовой части фюзеляжа, консолей крыла и центральной части фюзеляжа с гондолами двигателей и хвостовым оперением, кронштейна для крепления модели, отличающаяся тем, что модель изготовлена из фотополимера, устойчивого к воде, и снабжена устройством прокачки жидкости для имитации работы двигателя, соединенным гибким тросом с внешним приводом, причем каналы для подачи красителей имеют переходную часть с переменным диаметром и калиброванные сопла для выпуска красителей.

2. Аэродинамическая модель самолета по п.1, отличающаяся тем, что длина переходной части составляет не менее 8 диаметров основного канала, а отношение входного диаметра к выходному не менее 2,5.

3. Аэродинамическая модель самолета по п.1, отличающаяся тем, что длина калиброванного сопла для выпуска красителей менее 2 мм.

4. Аэродинамическая модель самолета по п.1, отличающаяся тем, что внутренние каналы выращены в процессе создания модели.

5. Аэродинамическая модель самолета по п.1, отличающаяся тем, что внешний привод размещен за пределами рабочей части трубы.

6. Аэродинамическая модель самолета по п.1, отличающаяся тем, что части модели соединены между собой полимером, из которого была изготовлена модель.

Похожие патенты:

Изобретение относится к линейному исполнительному механизму, в частности для дистанционного управления регулируемыми компонентами аэродинамических моделей. .

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний для измерения аэродинамических сил, действующих на уменьшенную в масштабе модель летательного аппарата в аэродинамической трубе в процессе экспериментального определения летно-технических и тягово-экономических характеристик летательных аппаратов.

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, а именно к испытаниям моделей в аэродинамических трубах с имитацией силы тяги воздушно-реактивных двигателей, определению силовых параметров сопел и совмещенных тягово-аэродинамических характеристик моделей при обдуве внешним, преимущественно сверхзвуковым, потоком и предназначено для определения погрешностей, вносимых системой подвода рабочего тела реактивных струй.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при исследовании характеристик летательных аппаратов. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к исследованию проблем аэроупругости летательных аппаратов в области авиационной техники, а именно к разработке моделей для аэродинамических труб. Модель содержит силовой сердечник и крышку, представляющие в сборе единую разборную конструкцию замкнутой аэродинамической формы. Крышка выполнена из единого блока низкомодульного материала типа пенопласта переменной толщины по размаху и хорде несущей поверхности, разделенного на отсеки. Толщины отсеков плавно уменьшаются по направлению от локальных площадок контакта отсеков с сердечником модели к переходным зонам, при этом углы скоса граней отсеков составляют не более 45-50°. Локальные площадки расположены в центральной части каждого из отсеков, а переходные зоны между отсеками образованы за счет уменьшения толщины единого блока материала. Предлагаемый способ изготовления аэродинамической модели включает фрезерование сердечника и крышки на станках с ЧПУ, а также итерационную доводку жесткостных характеристик модели в сборе. Крышку изготавливают формованием или методом быстрого прототипирования из единого блока низкомодульного материала. На его внутренней поверхности создают отсеки с локальными площадками контакта с сердечником со скошенными поверхностями граней отсека и переходные зоны отсеков. Снаружи и изнутри крышку армируют тканью однонаправленного композита, а ее переходные зоны армируют дополнительно. Технический результат заключается в упрощении конструкции аэродинамической модели, ускорении способа ее изготовления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается экспериментальных исследований проблем аэроупругости летательных аппаратов (ЛА) в аэродинамических трубах. При изготовлении упругоподобных моделей ЛА на станках с ЧПУ производят предварительный и поверочный расчеты математической модели лонжерона, по результатам которых изготавливают лонжерон из стали или алюминиевого сплава методом высокоскоростного фрезерования на станке с ЧПУ с учетом подобия массово-инерционных и жесткостных характеристик изготавливаемого силового каркаса-лонжерона силовому каркасу натурного агрегата ЛА. Нижнюю формообразующую поверхность модели обрабатывают заодно с силовым каркасом-лонжероном на станке с ЧПУ. Для получения внешних обводов верхней формообразующей поверхности модели на предварительно изготовленный лонжерон наносят материал с низким модулем упругости методом напыления расплавленного вещества. Окончательное формирование обводов верхней аэродинамической поверхности модели осуществляют в режиме высокоскоростного низкомоментного фрезерования на станке с ЧПУ по созданной полной математической модели. Достигается высокая точность геометрического подобия внешней аэродинамической поверхности модели по отношению к натурному объекту, высокая точность воспроизведения массово-инерционных и жесткостных характеристик. 5 ил.

Изобретение относится к конструкции и способу изготовления лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов, применяющихся для испытаний в аэродинамических трубах. Конструкция лопасти включает в себя регулярную часть, имеющую постоянный вес и геометрическую форму, и различные сменные концевые элементы. На конце регулярной части лопасти имеются переходные штыри, небольшая часть лонжерона, место стыковки, электрический разъем. Регулярная часть пера лопасти включает в себя: носовую многосекционную накладку, лонжерон с заданными жесткостными и весовыми характеристиками, верхнюю и нижнюю обшивку, заполнитель носовой части, заполнитель хвостовой секции, противофлаттерные грузы, концевую нервюру с микровыключателем, электрические провода, электрический разъем, грузы, провоцирующие флаттер. Сменные концевые элементы представляют собой конструкцию, состоящую из верхних и нижних обшивок, крепежных отверстий для стыковки с переходными штырями регулярной части лопасти, светодиодов, электрических проводов, электрического разъема, противофлаттерных грузов, легких заполнителей. Способ заключается в следующем: вначале изготавливается регулярная часть пера лопасти с обязательным точным измерением выступающих частей, таких как переходные штыри и концевая часть лонжерона, а затем результаты замеров используются при изготовлении посадочных мест в многочисленных сменных концевых элементах, отличающихся друг от друга различной геометрией, весом, центровкой, с последующей сборкой регулярной части с любым из сменных концевых элементов при помощи разборного винтового соединения. Технический результат заключается в возможности получения различных аэродинамических характеристик на базе одной лопасти, повышении надежности и сокращении времени изготовления испытаний лопастей. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к конструкции лопастей аэродинамических моделей воздушных винтов, предназначенных для испытаний в аэродинамических трубах. Лопасть аэродинамической модели воздушного винта содержит верхнюю и нижнюю обшивки, лонжерон, вкладыши, балансировочные и противофлаттерные грузы и носовые накладки. При этом концевая часть лопасти содержит одну или несколько нервюр, прикрепленных к задней стенке лонжерона, а корневая часть - прикрепленный к задней стенке лонжерона силовой элемент, включающий силовую лапку и силовую нервюру коробчатой формы с закрепленной между ними частью вкладыша хвостовой части лопасти. Достигается повышение жесткости корневой и концевой частей лопасти аэродинамической модели воздушного винта. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области экспериментальных исследований динамических явлений аэроупругости летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Динамически подобная аэродинамическая модель несущей поверхности содержит силовую упругую балку-лонжерон, дренированные блоки, установленные по размаху модели на силовую балку-лонжерон, нервюры, секции верхней и нижней обшивки, модельный электрогидравлический силовозбудитель для вынужденных колебаний модели в потоке, технические средства для измерений амплитудно-частотных характеристик модели. Балка-лонжерон состоит из пустотелого сердечника, на который наформованы монослои однонаправленного высокомодульного и высокопрочного полимерного композиционного материала. Каждый дренированный блок модели состоит из жесткого неразъемного каркаса с установленными на передней и задней кромке датчиками динамического давления и легкосъемных верхней и нижней панелей с установленными в них датчиками динамического давления. Обшивка модели представляет из себя трехслойные съемные секции переменной толщины. Изобретение направлено на повышение точности эксперимента. 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к аэродинамическим моделям летательных аппаратов для исследования распределения давления по поверхности тонкостенной модели, испытываемой в аэродинамических трубах при условии имитации струи кормового ракетного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что к дренажным отверстиям, просверленным на обтекаемой поверхности аэродинамической модели, предназначенной для измерения распределения давления по поверхности, в корпусе тонкостенной оболочки выполняются внутренние криволинейные каналы в пределах толщины оболочки. Измеряемое давление, воспринимаемое дренажными отверстиями, подается в каналы, которые внутри оболочки проложены к месту крепления боковой державки и здесь стыкуются с дренажными трубками, соединяющими измерительные устройства давления, например батарейный манометр, с выходными сечениями каналов. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к области аэродинамики и может быть использовано при изготовлении аэродинамической модели транспортного средства, например самолетов, ракет, автомобилей, железнодорожного транспорта и т.д

Source unknown

В архиве размещено описание легкого одноместного самолета оригинальной схемы.
Самолет носит название "Quickie".

Архив представляет собой отсканированную рукопись со схемами в формате Adobe PDF.

Хотя на первый взгляд, этот самолет кажется уж чересчур необычным и может вызвать недоверие, все же, прочитайте следуюший текст.
Это - выдержка из книги В.П.Кондратьева "Самолеты строим сами". Как следует из его слов, самолет построенный по такой схеме обещает очень даже хорошие характеристики.

Достоинства «утки» хорошо известны. Вкратце они сводятся к следующему, в отличие от нормальной схемы, у статически устойчивой «утки» подъемная сила горизонтального балансирующе-го оперения суммируется с подъемной силой крыла. Поэтому при тех же несущих свойствах площадь крыла можно, грубо говоря, уменьшить на величину площади оперения, в результате чего уменьшаются размеры, масса и аэродинамическое сопротивление самолета, а его аэро-динамическое качество растет (рис 97). Еще более выгодным является тандем, который по способу балансировки принципиально не отлича-ется от «утки», но позволяет создать еще более компактную машину. По сути дела, в тандемной компоновке общая несущая площадь разбивается на два равных или приблизительно равных крыла, линейные размеры которых примерно в 1,4 раза меньше аналогичного крыла самолета нормальной схемы.

Отрицательные же свойства «утки» связаны, прежде всего, с влиянием переднего крыла на заднее. Переднее скашивает вниз и подторма-живает воздушный поток, обтекающий заднее крыло, его эффективность падает (рис 98). Оптимальное решение этой проблемы в том, чтобы разнести как можно дальше крылья по длине фюзеляжа и по высоте. Для того чтобы заднее крыло не попадало в вихревой след переднего при полете на больших углах атаки, переднее крыло поднимают выше заднего или опускают его как можно ниже. Так сделано, в частности, на тандеме «Квики». Несоблюдение этого условия приводит к продольной неустойчивости на больших углах атаки.

Следует учитывать и еще одно условие. При полете на больших углах атаки перед сваливанием срыв потока должен наступать в первую очередь на переднем крыле. В противном случае самолет при сваливании будет резко задирать нос, и переходить в штопор. Это явление называется «подхват» и считается совершенно недопустимым. Способ борьбы с «подхватом» на «утке» найден давно: достаточно увеличить угол установки переднего крыла по отношению к заднему. Разница в углах установки должна составлять 2—3°, что гарантирует срыв потока в первую очередь на переднем крыле. Далее самолет автоматически опускает нос, переходит на мень-шие углы атаки и набирает скорость — таким образом, реализуется идея создания несваливаемого самолета, конечно, при соблюдении требуемой центровки.

..
Самолеты схемы тандем и их аэродинамические особенности :
Затенение заднего крыла передним при полете на больших углах атаки. 1 - малая интерференция в крейсерском полете на малых углах атаки; 2 - сильное затенение заднего крыла на больших углах самолета неудачной схемы, 3 - удачное расположение крыльев с малой интерференцией на больших углах атаки (m - коэффициент продольного момента отрицательный, наклон кривой xapaктepeн для устойчивого самолета, α - угол атаки)

Строительство тандемов носило эпизодический характер до тех пор. пока в 1978 г. все тог же неутомимый Рутан не продемонстрировал на слете конструкторов-любителей США в городе Ошкоше свой вызывающе «непонятный» тандем «Квики». Приступая к разработке этой машины, Рутан ставил задачу создания самолета с высокими летными характеристиками при двигателе минимально возможной мощности. Конечно, наилучшие результаты можно было по-лучить, используя тандемную схему. Действительно, два крыла площадью примерно по 2,5 м^2 позволили сделать самолет минимальных габаритных размеров с наименьшим аэродинамиче-ским сопротивлением и высоким аэродинамиче-ским качеством. При этом двигателя в 18 л. с. хватило для достижения скорости 220 км/ч, скороподъемности 3 м/с, потолка 4600 м. Взлетная масса самолета, изготовленного целиком из пластика, составляет 230 кг. Как и предыдущие творения Рутана, «Квики» был размножен любителями разных стран в десятках экземпляров. Американские авиационные специалисты считают «Квики» «минимальным» самолетом. Он экономичен, дешев и нетрудоемок в постройке. Производственный цикл его изготовления составляет всего 400 человеко-часов. Конструкторы-любители многих стран могут приобрести и чертежи, и набор заготовок, и полностью гото-вый аппарат.

Последователи Рутана нашлись и в нашей стране. На СЛА-84 куйбышевский самодеятельный клуб «Аэропракт», возглавляемый студентом Ю. Яковлевым, представил свой вариант «Квики» —А-8

Хороших самодеятельных клубов в нашей стране уже немало. Куйбышевский — один из самых известных. «Авиация на практике» — так члены клуба расшифровывают название своей «фирмы», созданной в 1974 г. в красном уголке заводского общежития выпускником Харьковского авиационного института Василием Мирошником. Судьба «Аэропракта» складывалась труд-но. Клуб неоднократно закрывался, «разгонялся», менял адреса и руководителей. Однако неудачи и трудности только закаляли молодых энтузи-астов.

За более чем пятнадцатилетнюю историю через «Аэропракт» прошли десятки человек — школьников, студентов, молодых рабочих, ставших впоследствии хорошими инженерами, конструкторами, летчиками. В традициях «Аэропракта» полная свобода технической мысли и демократия. В клубе всегда существовало не-сколько небольших творческих групп, параллельно строивших три-четыре летательных аппарата. А для самых смелых и «бредовых» технических идей всегда существовал лишь один судья — практика и собственный опыт. Именно такая атмосфера творческого сотрудничества н сорев-нования стала постоянным источником энтузи-азма, благодаря которому «Аэропракт» до сих пор существует. Именно такие условия дали возможность наиболее полно проявить талант наших лучших конструкторов-любителей, в том числе Василия Мирошника, Петра Альмурзнна, Михаила Волынца, Игоря Вахрушева, Юрия Яковлева и многих других — постоянных участ-ников и призеров слетов СЛА.

Самолеты, созданные в «Аэропракте», хорошо известны. Для того чтобы лучше представить масштабы деятельности «Аэропракта», достаточ-но лишь напомнить названия аппаратов этого клуба, принимавших участие в слетах СЛА. Сре-ди них — самолеты А-6, А-11М, А-12, гидросамолет А-05, планеры А-7, А-10Б и мотопланер А-10А, имеющие «фирменное» обозначение «А» и построенные в «филиале» «Аэропракта» — СКБ Куйбышевского авиационного института под руководством В. Мирошника. Почти все пере-численные летательные аппараты были призерами слетов.

Наибольший успех выпал на долю тандема А-8 («Аэропракт-8»), построенного студентом Куйбышевского авиационного института Юрием Яковлевым.

Внешне А-8 напоминает «Квики». Но надо отметить, что до тандема Ю. Яковлева у нас в стране об особенностях этой схемы было известно очень мало. Каким должно быть взаимное расположение крыльев и их профиль, где расположить центр тяжести самолета, как поведет себя машина при полете на больших углах атаки? На все эти вопросы можно было ответить, лишь испытав аппарат.

..
Самолет-тандем А-8 (Ю. Яковлев, "Аэропракт"). Площадь переднего крыла - 2,47 м2, площадь заднего крыла - 2,44 м^2, взлетная масса - 223 кг, масса пустого - 143 кг, максимальное аэродинамическое качество - 12, максимально допустимая скорость - 300 км/ч, максимальная эксплуатационная перегрузка - 6, разбег - 150 м, пробег - 150 м.
1 - двигатель, 2 - педали, 3 - воздухозаборник вентилятора кабины, 4 - узлы навески крыльев, 5 - тяги управления элеронами, 6 - элерон, 7 - тяги управления рулем направления и хвостовым колесом (трос в трубчатой оболочке), 8 - вал управления, 9 - парашют ПЛП-60, 10 - рычаг управления двигателем, 11 - бензобак, 12 - тяги управления рулем высоты, 13 - рукоятка запуска двигателя, 14 - резиновые амортизаторы подвески двигателя, 15 - руль высоты, 16 - боковая ручка управления, 17 - замок фонаря, 18 - выключатель зажигания, 19 - указатель скорости, 20 - высотомер, 21 - авиагоризонт, 22 - вариометр. 23 - акселерометр, 14 - вольтметр

А-8 построен был очень быстро, но летать стал не сразу. Попытка первого взлета на СЛА-84 в Коктебеле завершилась неудачей: после короткого разбега самолет скапотировал. Пришлось существенно сдвинуть назад центровку и изменить углы установки крыльев. Только после этих доработок зимой 1985 г. самолет смог подняться в воздух, демонстрируя все преимущества необычной аэродинамической компоновки. Компактность, малая смачиваемая поверхность и, как следствие, низкое аэродинамическое сопротивление, присущие самолетам такой аэродинамической схемы, позволили на А-8, оснащенном мотором мощностью 35 л. с, добиться максимальной скорости 220 км/ч и скороподъемности 5 м/с. Испытания, проведенные летчиком-испытателем В. Макагоновым, показали, что самолет легок и прост в; управлении, обладает хорошей маневренностью и не срывается в штопор. На тандеме успешно летали его создатели и профессиональные пилоты. Для читателей будет представлять интерес оценка, данная самолету В. Макагоновым:

— При выполнении пробежек на СЛА-84 у А-8 обнаружилась несбалансированность в продольном канале управления, вследствие которой на разбеге развивался значительный пикирующий момент от заднего крыла на скорости, меньшей скорости отрыва. Этот момент невозможно было компенсировать рулем высоты. Пос-ле слета задачу сбалансированного взлета аэропрактовцы решили путем уменьшения угла установки заднего крыла до 0°. Этого оказалось достаточно, чтобы на разбеге при полностью взятой на себя ручке управления скорость подъема хвостового колеса до взлетного положения и скорость отрыва практически совпадали. После отрыва самолет легко балансируется в продольном канале. Тенденции к развороту и кренеиию отсутствуют. Максимальная скороподъемность — 5 м/с получена на скорости 90 км/ч. В горизонтальном полете достигнута максимальная скорость 190 км/ч. Самолет охотно увеличивает скорость до 220 км/ч при незначи-тельном снижении и при выходе в горизонтальный полет долго удерживает ее. Очевидно, при более удачном подборе воздушного винта фиксированного шага скорость может быть и большей. Во всем диапазоне скоростей самолет устойчив и хорошо управляем, перекрестные связи в боко-вой динамике проявляются четко. При полностью выбранной на себя ручке управления и работе двигателя на малом газе на скорости 80 км/ч наблюдается срыв потока на переднем крыле, самолет немного опускает нос с последующим восстановлением обтекания и увеличением тангажа. Процесс повторяется в автоколебательном режиме с частотой 2—3 колебания в секунду с амплитудой 5—10°. Срыв нерезкий, поэтому динамика имеет плавный характер. Тенденций к кренению и развороту при срыве не наблю-дается. Зависимость усилий на ручке и педалях от их хода линейна с максимальными значениями усилий по элеронам и рулю, высоты не более 3 кг и по рулю направления не более 7—8 кг. На самолете применена боковая ручка управления, поэтому расходы ручки невелики. Самолет продемонстрировал хорошую маневренность. На скорости 160 км/ч вираж выполняется с креном 60°, а форсированный вираж со ско-рости 210 км/ч с креном 80°. Кистевое управление, кресло эргономической выгодной формы и отличный с точки зрения обзора фонарь создают достаточно комфортные условия полета.

Накануне СЛА-85 «Аэропракт» в очередной раз закрыли, и все летательные аппараты оказались в опечатанном помещении. Юрию Яковлеву и его друзьям пришлось приложить немало усилий, прежде чем А-8 и другие самолеты клуба были доставлены в Киев. Попав на слет с небольшим опозданием, А-8 сразу же привлек к себе внимание и зрителей, и специалистов, а великолепные полеты В. Макагонова во многом способствовали тому, что тандем стал одним из самых популярных самолетов слета. При подве-дении итогов А-8 признан лучшим эксперимен-тальным самолетом. Его автор был удостоен призов ЦК ВЛКСМ, журнала «Техника — молодежи» и ЦАГИ. По рекомендации технической комиссии слета решением Минавиапрома А-8 передан в ЦАГИ для продувок в аэродинами-ческой трубе, а затем в Летно-испытательный институт для более детальных исследований в полете. Главным же призом для Юрия Яковлева, конечно, стало приглашение работать в ОКБ имени О. К. Антонова.

А-8 изготовлен целиком нз пластиков. Перед-нее и заднее однолонжеронные крылья имеют примерно одинаковую конструкцию. Крылья сде-ланы отъемными, но разъемов по размаху не имеют. При стыковке крылья вкладываются в специальные вырезы фюзеляжа. Переднее крыло снабжено аэродинамическим профилем RAF-32 н установлено под углом +3°, заднее с профилем «Вортман» FX-60-126 установлено с углом 0°.

Лонжероны крыльев имеют стенку, изготовлен-ную из стеклоткани, и полки, выложенные из углеволокна. Обшивка крыльев трехслойная {стеклоткань — пенопласт — стеклоткань). При выклейке деталей и сборке агрегатов планера А-8 использованы различные эпоксидные клеи, в основном К-153.

Фюзеляж типа полумонокок также имеет трех-слойную пластиковую конструкцию. Он выклеен зацело с килем. Шассн состоит из двух колес от карта размером 300х100 мм, установленных в специальных обтекателях на концах переднего крыла, и стеклопластнкового рессорного костыля с управляемым хвостовым колесом размером 140х60 мм. Главные колеса снабжены механи-ческими тормозами. Роль амортизатора шасси выполняет само довольно упругое переднее крыло. В систему управления самолета входят: закрылок на переднем крыле, выполняющий функции руля высоты, элероны на заднем крыле и руль направления. Привод управления элеро-нами и рулем высоты выведен на боковую ручку с малыми ходами, при этом ручка летчика в по-лете лежит на специальном подлокотнике. Таким образом практически реализован принцип кисте-вого управления. Боковая ручка управления А-8 на слете получила высокую оценку всех пилотов.

На А-8 использован двигатель РМЗ-640 от снегохода «Буран». Мотор развивает мощность 35 л. с. при 5000 об/мин. Воздушный винт имеет диаметр 1,1 м и шаг 0,7 м. Максимальная стати-ческая тяга винта — 65 кг. Бензобак расположен в носовой части фюзеляжа под ногами пилота. Мотор рассчитан на использование бензина А-76.

Единственный вопрос меня больше всего беспокоит после прочитанного:
Какова была дальнейшая судьба самолета А-8?
Куда же исчез самолет А-8 из ассортимента производства на нынешнем "Аэропракте"?