В связи со сложившейся экономической обстановкой в стране, проблем в развитии «большой» авиации, растет необходимость в недорогих малых летательных аппаратах, для решения широкого круга проблем.
Повышение требований к характеристикам современной авиационной техники обусловило широкий поиск новых проектно- конструкторских решений. Положительные тенденции в ряде отраслей экономики выявили необходимость создании новых образцов легких самолетов. Эта необходимость обусловлена тем, что многочисленный парк легких самолетов не в полной мере отвечает потребностям российского рынка в авиаперевозках и других авиа услугах, как в настоящее время, так и в перспективе как по летно-техническим, так и по экономическим показателям.
Кроме того, с развитием частного предпринимательства возникла потребность в небольших самолетах для деловой и туристической авиации, у предпринимателей и частных фирм появилась возможность вложить средства в серьезные долгосрочные программы.
Опыт эксплуатации серийных отечественных самолетов типа Як-52, Як-18Т показал, что их применение не является эффективным на 100%. Время нахождения в воздухе не превышает 4 часа, при крейсерской скорости 180 км/час. При этом расход топлива достигает 45 литров/час. К тому же эксплуатация возможна только с подготовленных площадок, что в сочетании с потребностями в широком спектре регламентных работ доводит стоимость эксплуатации до 150 дол./час.
Еще одним существенным недостатком эксплуатации данных самолетов является использование дорогого дефицитного топлива, которое в нашей стране больше не производится и привозится из других стран. При этом топливо по своему составу не полностью соответствует нормам по
содержанию специальных присадок, что снижает срок службы двигателя, и не является экологичным.
Ввиду большой протяженности России, широкого диапазон характеристик базирования и эксплуатации легких JIA, различных климатических характеристик (температура, высота аэродрома над уровнем моря, прочность покрытия ВПП, рельеф местности и т.п.) предъявляются следующие требования к конструкции и оборудованию:
материалы, применяемые для изготовления JIA должны выбираться с учетом ожидаемых условий эксплуатации;
конструкция JIA, размещенное оборудование и системы должны обеспечивать безопасное выполнение полетов в простых метеоусловиях в дневное время, обеспечивать надежную эксплуатацию на грунтовых аэродромах;
конструкция системы управления должна обеспечивать заданные характеристики управляемости, маневренности JIA на всех эксплуатационных режимах полета.
Опыт проектирования учебно — тренировочных самолетов показал положительный эффект от расположения мест курсанта и инструктора рядом друг с другом. Такая компоновка кабины имеет реальное сходство с кабинами пассажирских самолетов и дает возможность ученику "живьем" наблюдать за действиями своего наставника. Во-вторых, она позволяет отказаться от дублирования рычагов управления двигателем, поместив их на щитке между креслами. В-третьих, комплект приборов можно сократить за счет установки приборов на средней панели приборной доски в единственном экземпляре. Подразумевается использование недефицитного автомобильного топлива. В конструкции применяется недорогой стеклопластик, большой фонарь позволяет обеспечить пилотам хороший обзор. Кистевое управление обеспечивает простоту управления самолетом.Применение самолетов такого класса возможно не только для обучения пилотов. Самолет может стать универсальной платформой для
решения широкого круга задач, таких как: мониторинг местности, патрулирование, доставка почты и грузов и т.д.
По оценке РБК, в период с 2005 по 2015 гг. в России наиболее востребованными по количеству будут являться легкие ЛА размерностью 1-3 места. Это легко объяснить минимальной стоимостью летного часа и самолета, а также многоцелевым использованием JIA такой размерности.
В данной работе я более подробно рассмотрю вариант легкого учебно — тренировочного самолета.
1.1 Прототипы
Выбор прототипов осуществлялся по двум направлениям:
по аэродинамической схеме и J1TX;
по назначению.
1.1.1 Прототипы по аэродинамической схеме и jitx.
Прототипами по аэродинамической схеме и ЛТХ для проектируемого самолета являются: выпускавшийся серийно учебно — тренировочный самолет Як-18Т, и модификация самолета F4U Corsair.
Як - 18Т.
Сразу
после Великой Отечественной войны в
ОКБ А.С.Яковлева создали учебно-
тренировочный самолет Як-18, положивший
начало целому семейству спортивных
самолетов. Вконструкции Як- 18 широко
использовали опыт довоенного УТ-2 и
созданного в 1944 году УТ-2М.
В 1965-м по инициативе . молодых
конструкторов ОКБ сформировалась бригада легкомоторной авиации (ее так и называли молодежной), целью которой было усовершенствование пилотажного Як-18П. Новая машина получила наименование Як-18ПМ, и на Московском чемпионате мира 1966 года самолет обошел конкурентов, добыв победу сборной СССР.
В то же время появился новый двигатель воздушного охлаждения М-14П, заказанный ОКБ для пилотажных машин ("П" - пилотажный), и его с воздушным винтом В-530ТА-Д35 изменяемого шага решили поставить на Як-18Т. Мощность двигателя - 360 л.с. и для подобного класса самолетов является даже избыточной но, тем не менее, совместным решением МАП - МГА от 27 августа 1973-го он был рекомендован для применения на Як-18Т.
По схеме Як-18Т - моноплан с низким расположением крыла и убирающимся шасси.
Крыло состоит из двух консолей и центроплана. Профиль крыла CLARK УН 14,5% у корня и 9,3% на конце. Консоли - отъемные, на большей части имеют полотняную обшивку поверх дюралюминиевого каркаса; обшивка носка жесткая. Только в корневой части консолей, где расположены топливные баки, обшивка дюралюминиевая.
Управление Як-18Т двойное, штурвальное. Это также приближает условия обучения курсантов к обстановке, обычной для любого гражданского самолета. На приборной доске установлены все необходимые пилотажные приборы, органы управления и контрольные приборы систем самолета. На среднем пульте, расположенном между креслами пилотов, находятся рычаги управления двигателем, винтом, маслорадиатором и подогревом карбюратора.
В ночных условиях приборная доска и пульт освещаются заливающим красным светом. Для исключения бликов на стеклах фонаря
кабины над приборной доской установлен козырек, обтянутый черной матовой искусственной кожей.
Навигационное оборудование Як-18Т позволяет обучать курсантов пилотированию современного самолета. Основные блоки радиоэлектронного оборудования размещены за кабиной над багажным отсеком. Это облегчает доступ при обслуживании.
F4U Corsair
Первая широкомасштабная боевая операция с использованием
авианосцев была
проведена японской палубной авиацией (с шести авианосцев) 7 декабря 1941 года во время внезапного налета на военно-морскую базу США в Перл-Харборе. В результате этой атаки американский флот понес тяжелые потери. Этот налет показал исключительно большие .
Рисунок 1.2 - самолет F4U Corsair V^ou изменил взгляды на
эти корабли в США, Англии и других странах, где они стали признаваться в качестве одной из главных ударных сил флота, способной решать важные задачи войны на море. Началось массовое строительство этих кораблей. За годы войны было построено 169 авианесущих кораблей, из
Таблица 1.1 - ТТХ самолетов прототипов
Самолет |
Як - 18Т |
F4U Corsair |
Проектируемый самолет |
Количество человек |
1 |
1 |
1 |
Длина самолета, м |
8,35 |
10,26 |
6,15 |
Высота самолета, м |
|
4,50 |
2,14 |
Размах крыла, м |
11,16 |
12,50 |
10 |
Площадь крыла, м2 |
18,75 |
29,20 |
10 |
Удлинение крыла |
6,64 |
5,35 |
10 |
Нагрузка на крыло, кг/м*м |
88 |
228 |
78 |
Силовая установка |
1 ПД АИ -14 (М-14П) |
1 ПД Pratt Witney R-2800- 18W |
1 РПД Mistral G230 |
Максимальная мощность, л.с. |
360 |
2450 |
230 |
Максимальная взлетная масса, кг |
1650 |
6654 |
700 |
Масса пустого снаряженного, кг |
1214 |
4175 |
600 |
Максимальная полезная нагрузка, кг |
400 |
2479 |
100 |
Максимальная масса топлива, кг |
' 150 |
|
150 |
Максимальная скорость, км/ч |
295 |
717 |
350 |
Энерговооруженность, л.с./кг