Как сделать простой мотор для самолета



САМОЛЕТ МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ!

(Окончание. Начало см. в №3 – 2020) Сердце любого самолета – двигатель, и тут я очень консервативен, заявляя, что главное для авиационного мотора -это надежность. Все же остальное -мощность, вес, шумность, экономичность – это тоже важно, но вторично.

В авиации почти с самого ее рождения прочно утвердился четырехтактный мотор с винтом на коленвале. Причем от редуктора я отказался, на что есть ряд причин. Во-первых, уверен, что силами самодельщика невозможно изготовить надежный редуктор в принципе. К тому же, в авиационном моторостроении считается, что редуктор с длительным ресурсом можно получить лишь на двигателе с числом цилиндров не менее шести. Во-вторых, редуктор – это дополнительный вес, да и вопрос компоновки и капотирования тоже не последний. В-третьих, обычно редуктор используют для получения максимальной мощности двигателя путем форсировки по оборотам. Однако это негативно сказывается и на ресурсе, и на надежности. Да и в обслуживании и эксплуатации мотор без редуктора проще.

Традиционно большинство самодеятельных конструкторов использует либо отечественные двухтактные моторы РМЗ, либо импортные «Ротаксы», также работающие на смеси бензина с маслом. Еще на заре своего приобщения к сверхлегкой авиации, я имел негативный опыт эксплуатации РМЗ-640, поэтому этот двигатель я твердо решил больше не применять. «Ротаксы» же для меня оказались слишком дорогими. К тому же, в последнее время появился довольно большой выбор других моторов.

Проанализировав множество различных вариантов от мотоциклов, снегоходов и прочей техники, я пришел к выводу, что индустриальный двухцилиндровый V-образный двигатель, который применяется на электростанциях, садовых косилках и т.п., мне идеально подходит. Китайский четырехтактный Lifan 2V78F-2А мощностью 24 л.с. при 3600 об/мин представляет собой копию «Хонды» и вполне доступен по цене. У него довольно большой крутящий момент, смазка осуществляется под давлением, есть масляный радиатор, зажигание у каждого цилиндра от собственного магнето, а также без маховика его удельный вес почти как у «двухтактника». Двигатель поступает в продажу готовым агрегатом, что делает его установку несложной задачей, почти не требующей доработки. Перед его монтажом на самолет надо выполнить стандартные операции, такие как: удаление регулятора оборотов, шлифовка и полировка каналов, подбор диаметра отверстия в главном жиклере карбюратора, поскольку изначально мотор искусственно «задушен». Также был отлит колокол упорного подшипника и изготовлены выхлопные патрубки. На мой взгляд, этот мотор наиболее близок по своей конструкции к понятию «авиационный». У четырехтактного «движка», в отличие от двухтактного, шире диапазон мощностей, меньше тепловая нагрузка и чувствительность к качеству топливовоздушной смеси, он более экономичный и менее шумный. Все это в целом добавляет надежности. Да и звук-то какой!

Рама фюзеляжа (трубы, сталь 20, толщина стенки 1 мм, если не указано другое)

Мне не очень нравятся самодеятельные разработки, в которых используются узлы и детали от редкой, малораспространенной техники. Это заметно сужает круг людей, способных такой проект повторить. Но особенно остро данная проблема проявляется в любительском авиационном техническом творчестве. Использование узлов и агрегатов от «больших» самолетов делает работу практически эксклюзивной. То же можно сказать о редких или дорогих материалах и сложных технологиях, которые трудно применить в обычной практике. Например, для постройки металлического самолета нужны дорогие материалы, специальные приспособления и владение технологией, но все это потом, в повседневности, вряд ли пригодится. И напротив, создание деревянного крыла требует таких навыков и инструментов, которые не будут лишними в жизни. Та же ситуация со сваркой или пайкой.

На валу установлена «мулинетка» для проверки мощности мотора

«Хит Супер Парасоль» в аэродинамическом и технологическом плане настолько классический самолет, что на его примере можно студентов обучать! Крыло – деревянное, двухлонжеронное. Лонжероны представляют собой, по сути, доску, установленную на ребро. Коробка лонжеронов расчалена проволокой ОВС. Дуга законцовки крыла и задняя кромка элерона – стальная оцинкованная трубка (подойдет тормозная трубка от КАМАЗа, продающаяся в любом магазине запчастей для грузовиков этой марки). Нервюры – ферменные, с фанерными кницами. Фанера у меня осталась еще с авиамодельных времен. При ее отсутствии (а она, как я отмечал ранее, нынче в большом дефиците) смело порекомендовал бы кницы из текстолита толщиной 0,8 мм. Больше тонкой авиационной фанеры нигде на нашем самолете не используется.

Читайте также:  Как отрегулировать зажигание лодочного мотора

Каркас крыла Лонжероны крыла (сосна авиационного качества) Корневая часть заднего лонжерона (узел поз. 47 на чертеже каркаса крыла, увеличено):
1 – обойма (сталь 1 мм); 2 – соединительная пластина 25x65x3 мм; 3 – шпилька М6; 4 – фанера 1,5 мм; 5 – болт и шпилька М5; 6 – шпилька М4 Лонжероны элерона (сосна авиационного качества) Корневая часть переднего лонжерона (узел поз. 46 на чертеже каркаса крыла, увеличено):
1 – соединительная пластина 25x65x3 мм: 2 – шпилька М6; 3 – заполнитель; 4 – фанера 3 мм; 5,6 – болт М5; 7 – обойма (сталь 1 мм) Узел крепления роликов (сечение А – А на чертеже каркаса крыла, увеличено):
1 – заполнитель; 2 – скоба (сталь 2 мм); 3 – шуруп Ø3 мм: 4 – болт М5х140; 5 – брусок (сосна 16×16 мм)

Каркас и лонжероны крыла:

1 – фальшлобик; 2 – усилитель лонжеронов 18×18 мм (2 шт); 3 – болт М4; 4 – обод (труба 08 мм, сталь); 5 – картер бака; 6-топливный бак (только на правом крыле, оц. сталь 0,6 мм); 7 – заливна я горловина; 8 – дренажный кран; 9 – шуруп Ø3,5 мм; 10 – ролик 050 мм (дюраль, 2 шт); 11 – планка 10х10 мм; 12 – световое окно (акрил 0,8 мм); 13 – распорная втулка 05 мм (сталь, паять к расчалкам); 14 – расчалка (проволока ОВС Ø1,6 мм, 2 шт – над и под баком); 15 – усилитель 16×5.6 мм (по 2 шт); 17-укосина 8×8 мм (2 шт); 17 – расчалка (проволока ОВС Ø2,0 мм); 18 – серьга (сталь 1 мм); 19 – стойки коробки лонжеронов 16×13 мм; 20 – расчалка (проволока ОВС Ø1,5 мм); 21 – косынка (фанера 3 мм); 22 – распорка 16×16 мм; 23 – трос управления (КСАН Ø3,2 мм); 24 – расчалка (проволока ОВС Ø1,5 мм); 25 – болт М4; 26 – рейка 10×10 мм; 27 – нервюра законцовки крыла; 28 – заполнитель 5,6×5,6 мм; 29 – рейка 8×8 мм; 30 – обойма крепления обода (латунь); 31 – задняя кромка элерона (труба 08 мм, сталь); 32 – рейка 8×8 мм; 33 – рейка 8×8 (2 шт); 34 – рейка 8×8 мм; 35-усилитель 16×5,6 мм (2 шт); 36-усилитель 16×5,6 мм (2 шт); 37 – рейка 8×8 мм (2 шт); 38 – болт М5х80; 39 – рейка 8×8 мм (2 шт); 40 – усиливающая рейка 16×5.6 мм по контуру нервюры; 41 – обоймы крепления задней кромки; 42 – заполнитель; 43 – кронштейны тросов (сталь 2 мм); 44 – обоймы (сталь 2 мм); 45 – серьга (сталь 1,5 мм); 46 – корневая часть переднего лонжерона: 47 – корневая часть заднею лонжерона

Нервюры (а – типовая; б – силовая; в – концевая):
1 – лобовой стрингер (сосна 50х 18 мм); 2,3,7 – полка нервюры (сосна 5,6×5,6 мм. кницы – фанера 1 мм); 4 – стойки коробки лонжеронов (сосна 16×13 мм); 5 – шайба 5x12x1 мм (паять латунью); 6 – рычаг элерона (сталь 1,5 мм, усилен накладками из фанеры 3 мм с двух сторон) Петля элерона (увеличено):
1 – сухарь (сосна 19×50 мм); 2 – заполнитель (фанера 6×50 мм); 3 – болт «откидной» М6; 4 – проставка (трубка 8×1 мм); 5 – опорная пластина 13x25x1 мм; 6 – заполнитель (фанера 6×25 мм) Петля навески элерона

Топливный бак находится в крыле. Это позволяет иметь резервное питание двигателя самотеком в случае отказа топливного насоса. Бак – одна из больших проблем для самодельщика. Я решил изготовить его из обычной тонкой оцинкованной стали. Соорудил маленький листогиб, согнул детали бака и спаял их припоем ПОС60. Заливная горловина – латунная заглушка из магазина сантехники, подобранная по диаметру. Штуцер трубки питания двигателя – опять-таки из магазина «КАМАЗ». Получился очень простой, недорогой и достаточно легкий бак. Кстати, на самолетах По-2 баки тоже были из «оцинковки». Возникла небольшая сложность с топливным краном: все подходящие из магазинов автозапчастей подтекали. В итоге, нашел нужную деталь среди сантехнических изделий. Доработал ее для соединения с медными трубками, и получился надежный и очень даже «авиационный» кран.

Читайте также:  Максимальная скорость 5 сильного лодочного мотора

Предварительная сборка крыла. Хорошо виден топливный бак

Стабилизатор и рули высоты Крепление расчалок крыла Крепление ролика троса элеронов Узел крепления торсионной трубы РУСа

Фюзеляж и хвостовое оперение -сварные, из тонкостенных бесшовных труб Ст-20. Фюзеляж – ферменный, с диагональными раскосами. Мне так было проще. Эдвард Хит предлагал делать фюзеляж без использования сварки, благодаря чему его изготовление было доступно большинству людей. Однако в оригинальной конструкции используется большое количество тандеров (талрепов) для натяжки проволочных расчалок. Подходящие в наши дни либо практически невозможно достать, либо их покупка (и уж тем более изготовление) делает стоимость фюзеляжа настолько дорогой, что применение этой, простой, в сущности, технологии теряет всякий смысл. Тандеры – это проблема для самодельщика. Они используются в проводке управления и расчалках крыла. Я их изготовил из ушкового болта (в магазинах крепежа именуется как «болт откидной») и стальной полосы, соединенных между собой выточенной ниппельной гайкой. Этот же болт я использовал для петель навески элеронов и рулей хвостового оперения, что решило вопрос петель очень просто.

Шасси – пирамидальное, из стальных тонкостенных труб Ст-20, собранное без сварки на болтах. Хвостовая рессора изготовлена из рессоры кабины КАМАЗа.

Две полуоси шасси – из стальных толстостенных труб 25×3 мм (также Ст-20). Трубы эти калиброваны, поэтому их не нужно протачивать для установки колес. Амортизация шасси – резиношнуровая. Сами шнуры приобрел в магазине спорттоваров.

Колеса – это еще одна наша «изюминка» – они тоже самодельные! Дело в том, что колеса – это очередная головная боль для самодельщика-авиастроителя. Пригодные готовые найти очень сложно. Мне это не удалось. Те, что продаются, тяжелые или дорогие, либо у меня есть сомнения в их прочности. Я долго думал и пришел к выводу, что опять-таки «все уже придумано до нас». Ведь в начале своего существования авиация вполне успешно довольствовалась спицованными колесами. Так я и решил поступить. Заказал токарю втулки, на моторазборке купил стальные колеса от скутера по 300 рублей за штуку, а в веломагазине – усиленные спицы диаметром 3 мм. Рассчитал и приступил к изготовлению. «Болгаркой» удалил диски – получилось два отличных обода. Поскольку у меня не было станка для накатки резьбы на спицах, пришлось их укоротить со стороны головки и сделать маленький пресс из домкрата для формования новых головок. Этим же прессом выдавил лунки для ниппелей в ободьях. В качестве подшипников использовал подходящие бронзовые втулки из «ГАЗовского» магазина. В целом получились легкие и очень прочные колеса, идеально подходящие для нашего самолета.

РУС с установленными тросами Узел шасси без амортизатора Рессора хвостовой опоры

Летательный аппарат покрыт тканью, натянутой пропиткой «эмалитом» (лак НЦ-551) в два слоя. Еще два слоя -«эмалит» с алюминиевой пудрой, служат для защиты ткани от воздействия ультрафиолетового излучения. А потом нанесена раскраска автомобильной «акрилкой». Такое небольшое количество слоев «эмалита» и ограниченная по площади схема позволили уменьшить «вредный» вес. Ткань – обычный лавсан плотностью около 60 г/м2, тоже для облегчения, продается в любом магазине тканей и называется по-разному: полиэстеровая, полиэфирная. Мы провели разрывные испытания и решили, что нам такая подойдет. Полотно пришито к каркасу крыльев и хвостового оперения лавсановыми нитками, а к раме фюзеляжа – приклеено. Все швы заклеены лентами, нарезанными из той же ткани специальными ножницами, дающими зубчатый край (ножницы купили в магазине «Икея»), Пришивка к крылу требует длинных игл, которыми можно проткнуть крыло на всю толщину. Я такие не нашел, пришлось сделать самому из проволоки ОВС диаметром 2 мм. Лак НЦ-551 продается в 50-литровых бочках. Сначала казалось, что этого количества будет более чем достаточно, но в итоге у нас осталось всего литров пять. Так что бочка на небольшой самолет – это нормально.

Читайте также:  Бесколлекторный мотор с внешним ротором

Отдельно хочу остановиться на приборах. Это очень дорогая статья расходов в бюджете постройки любого самолета. Плюс настоящие приборы еще и довольно тяжелые. Все это побудило искать альтернативные решения. Главная сложность – указатель скорости. Тем не менее, его я сделал за час из куска проволоки ОВС диаметром 2 мм и двух дюралевых пластинок. Получился указатель скорости флажкового типа, который широко применялся в 20-х годах прошлого века.

На роль высотомера подошел туристический анероидный барометр со шкалой указателя высоты. Механический указатель давления масла – от автобуса ПАЗ. Указатель температуры масла УТ-200 (он тоже механический!) приобрел в магазине «Агрозапчасти». Тахометр – очень распространенный, электронный, индукционного типа. Указатель топлива – прозрачная трубка на топливном баке. А указатель скольжения мне подарили, хотя и его можно было сделать самому.

Самолет летает классно! Разбег около 50 метров. В воздухе машина устойчива и послушна. В турбулентной атмосфере эффективность рулей достаточна. Садится, при полностью выбранной на себя ручке, точно на три точки. Во время посадки тенденций к сваливанию на крыло нет. При разбеге и пробеге на грунте даже устойчивее, чем на асфальте, но это особенность всех аппаратов с хвостовой опорой. В целом, по моим субъективным оценкам, самолет дружелюбен и приятен в управлении, полностью удовлетворяет мои потребности в «радости полета», однако требует от пилота предварительной подготовки. Из недостатков могу отметить ограничения на вес пилота (до 90 кг) и его рост (до190 см), а также зависимость от погодных условий, но это характерно для всех СЛА. Возможно, кто-то скажет, что скороподъемность 1,5 м/с – это мало, однако мне этого достаточно, особенно учитывая поставленную задачу. Ведь мы хотели получить самый доступный самодельный самолет, который может построить каждый, и считаю, что это у нас получилось.

В заключение хочу привести слова В.П. Кондратьева из книги «Самолет – своими руками». Вот что он пишет: «Деятельность СМИ превратила самолет, в общем-то простую и понятную машину, в глазах неспециалистов в невероятно сложный аппарат, над расчетом которого трудятся десятки и сотни ученых и инженеров, опирающихся на помощь научных институтов и современную вычислительную технику. Куда уж там самодельщикам с их доморощенными методиками и полукустарными самолетами. Эта деятельность СМИ нанесла немалый ущерб любительскому самолетостроению в нашей стране. В итоге все это отрицательно сказалось и на авиационном спорте, и на планеризме, и даже на авиамоделизме. Резко снизился приток в авиационную промышленность энтузиастов. В результате на свет появляются вполне правильные машины, сработанные «без души», «без изюминки». Такая техника успешно эксплуатируется, но конкурировать с лучшими зарубежными образцами, конечно, не может.

Накопленный на сегодняшний день опыт показывает, что самолет в наше время может построить любой грамотный человек. Однако, чтобы полеты приносили радость, а не огорчения, в работе необходимо соблюдать множество правил и условий. Эти правила выработаны за много лет развития авиации».

От соблюдения этих правил зависит результат постройки самодельного самолета, и наш пример это отлично продемонстрировал.

Этот самолет широко известен в США. Его придумал энтузиаст сверхлегкой авиации, пилот, конструктор и бизнесмен Эдвард Хит в 20-х годах прошлого века. Андрей Яковлев из Смоленска с группой единомышленников впервые в нашей стране решили построить эту удачную модель. Самолет создавался в течение двух с половиной лет. Была задача сделать маленький легкий самолет, максимально доступный по материалам и технологиям, чтобы любой желающий мог повторить его. Ведь Эдд Хит говорил: «Heath Super Parasol -самолет, который может построить каждый!»

Андрей ЯКОВЛЕВ, г. Смоленск

Источник

Поделиться с друзьями