Руководство по сборке экраноплана Касатка-1

Двухместный экраноплан Касатка-1 предназначен для активного отдыха, обучения пилотированию, а также может быть использован в иных целях. Экраноплан спроектирован по схеме "полутандем", что дало возможность значительно уменьшить габариты конструкции . Известный недостаток тандемного расположения крыльев - затенение заднего крыла, устранен за счет сближение крыльв до такой степени, когда начинает проявляться щелевой эффект.


Содержание

     1. Лицензионный договор
     2. Описание экраноплана Касатка-1
        2.1. Назначение
        2.2. Основные размеры
        2.3. Летно-технические характеристики
        2.4. Аэродинамическая компоновка
        2.5. Гидродинамическая компоновка
        2.6. Управление
        2.7. Материалы и комплектующие
     3. Сборка экраноплана
        3.1. Днище
        3.2. Силовой набор фюзеляжа
           3.2.1. Чертежи и сборка шпангоутов
           3.2.2. Продольный набор каркаса фюзеляжа
           3.2.3. Дополнительные элементы фюзеляжа
        3.3. Обшивка фюзеляжа
        3.4. Киль
        3.5. Остекление
        3.6. Крылья
        3.7. Управление
     4. Испытания экраноплана
     5. Приложения

10 тыс. рублей
 

Вложения

  • ______010.jpg
    ______010.jpg
    12,4 КБ · Просмотры: 295
Видео полетов Вашего экраноплана со всеми эволюциями в процессе полета покажите пожалуйста. На картинке всё красиво, а как на самом деле?
 
Предлагаются только картинки. И только потому, что я загружен работой над десятиместной машиной. Времени на двухместку нет.
 
ЛТХ:

Габариты (длина, ширина, высота)      5,5х5,5х2 м
Кабина  (длина, ширина, высота)      2,0х0,75х1,2 м
Ширина транспортировочная      2,0 м
Осадка      0,2 м
Вместимость            2 чел
Фюзеляж      Каркасный, стекло-базальтопластиковый, расширенный
Крылья      Стеклопластиковые, с удлинением 4 и 8
Несущая площадь      10 кв. м
Удельная нагрузка на площадь      40-55 кг / кв. м
Топливная система      Бак емкостью 40-50 л
Двигатель      Rotax, 65 или 80 л.с
Воздушный винт      3-лопастный, переставного шага, D 1600  мм
Тяга статическая      140-180 кг
Порожний вес экраноплана      300-350 кг (до 200 кг фюзеляж, 60 кг СУ, 50 кг крылья)
Грузоподъемность      200 кг
Полезная нагрузка      33-40 %
Макс. скорость движения на экране(лед/вода/снег/песок)      >200/170/200/200 км/ч
Крейсерская скорость на экране      150/140/140/140 км/ч
Скорость отрыва      65-70 км/ч
Дистанция отрыва      50-100 м
Аэродинамическое качество      До 25 экран, до 12 самолетный режим
Расход топлива      10-15 л/ч
Дальность хода      500 км
Оптимальная высота полета      0,5 м
 
Полутандемная аэродинамическая схема обладает повышенной экономической эффективностью. Чтобы понять почему, рассмотрим обычную схему.
Цент масс классического монопланного экраноплана смещен вперед от центра давления крыла. Стабилизатор давит на крыло, чтобы экраноплан не опускал нос. Когда экраноплан взлетает, центр давления находиться далеко позади центра масс, момент от стабилизатора максимальный, и этот момент уничтожает 30-40% подъемной силы крыла. Получается «тяни-толкай», который поглощает мощность силовой установки.
Долго и натужно разгоняясь, экраноплан наконец отрывается. Центр давления уходит к носку крыла, лететь экраноплану становиться легче, но нужно везти дополнительную массу двигателей, которая теперь не используется, и тащить огромный стабилизатор, который создает дополнительное сопротивление. Кроме того, стабилизатор не должен попадать в турбулентность от крыла, а значит выносить его нужно высоко. Соответственно экраноплану делают высокий мощный киль, с позиции аэродинамики не нужный. А чтобы нести огромный киль и стабилизатор, нужно усилить фюзеляж, неминуемо добавив экраноплану массу. Это бег по кругу, поскольку увеличение массы потребует увеличения площади крыла, а дальше придется увеличить стабилизатор. В итоге экранопланы возят в основном сами себя и немножко полезного груза. Как только конструктор пытается сэкономить на массе конструкции, конструкция ломается.
У Касатки центр масс расположен не перед центром давления переднего крыла, а позади. При взлете, центр давления крыла конечно смещается к центру масс, но не доходит до него. В то же время, широкий фюзеляж экраноплана создает на взлете дополнительную подъемную силу, смещающую общий центр давления к носку крыла. В итоге заднее крыло разгружает переднее, а не давит на него как стабилизатор. Это значит, что переднее крыло может иметь значительно меньшую площадь по сравнению с классикой.
 
Таким образом, для продольной стабилизации экраноплана, одновременно используются четыре фактора. Рассмотрим работу аэродинамической системы в некоторых режимах:

А. В результате порыва ветра, экраноплан начал поднимать нос.
Для прекращения кабрирования необходимо, чтобы подъемная сила на заднем крыле росла быстрее чем на переднем, что происходит за счет:
1.      Незначительного относительного увеличения угла атаки основной части заднего крыла.
2.      Значительного увеличения угла атаки консольной части заднего крыла.
3.      Более резкой зависимости коэффициента подъемной силы по углу атаки у заднего крыла.
4.      Увеличения интенсивности вихревого жгута за передним крылом, в результате чего уменьшается перетекание воздуха через концы задних крыльев.

Б. От порыва встречного порыва ветра, экраноплан начал уходить с экрана.

1.      Подъемная сила на переднем крыле уменьшается, поскольку ослабляется экранный эффект.
2.      Интенсивность вихревого жгута за передним крылом растет, что приводит к увеличению подъемной силы на заднем крыле.
3.      Увеличивается скорость воздушного потока, а с увеличением скорости подъемная сила на заднем крыле растет быстрее.
В результате, у экраноплана появится пикирующий момент, который вернет судно на экран.

В. Экраноплан снижается из самолетного режима на экран.

1.      Подъемная сила на переднем крыле увеличивается, поскольку появляется экранный эффект.
2.      Из-за экранного эффекта интенсивность вихревого жгута за передним крылом уменьшается, что приводит к уменьшению подъемной силы на заднем крыле.
3.      Уменьшается скорость полета, из-за чего подъемная сила на заднем крыле быстро падает.
В результате экраноплан поднимает нос до тех пор, пока рост угла атаки и усиливающиеся за передним крылом концевые вихри не увеличат подъемную силу на заднем крыле до полной компенсации кабрирующего момента системы. Угол стабилизации зависит от скорости экраноплана, чем скорость ниже, тем сильнее экраноплан будет задирать нос, пытаясь удержать высоту.
 
Первые пробежки и взлеты лучше выполнять зимой, по снегу, при температуре воздуха не выше – 5 градусов. Если теплее, снег становится липким, экраноплан медленнее набирает скорость, но в целом это не является большой помехой.
На испытаниях должны присутствовать помощники. Помощников нужно сразу обучить двум простым правилам:
1.      Никогда не входить в плоскость вращения винта
2.      По команде пилота: «От винта», нужно быстро отойти от экраноплана, и не подходить пока двигатель не остановится.
Люди часто не понимают важности указанных правил, бывали случаи когда после запуска двигателя, кто-то бросался чего-то поднимать или поправлять, в итоге получал травму.
Подав команду, пилот должен осмотреться, и только убедившись, что команда выполнена включать стартер.
Пилоту необходимо почувствовать экраноплан, для чего делаются пробежки со скоростью не более 40 км/ч. Пробежки нужно делать до тех пор, пока ноги не начнут давить на педали сами, без участия головы. То есть, действие нужно отработать до автоматизма.
На время пробежек можно не цеплять задние крылья, достаточно передних, функция которых не дать экраноплану перевернуться при чрезмерно резких поворотах.
Задача пилота на первом этапе - научится удерживать экраноплан на прямой.
Далее цепляются задние крылья и скорость пробежек увеличивается до 60 км/ч. Теперь нужно научиться работать сектором «газа». Рычаг требуется двигать плавно, никогда не убирая обороты резко. Потеря оборотов на малой скорости равносильна потери путевого управления, поскольку рули работают в потоке винта. Не стоит уменьшать обороты менее 30%. Если экраноплан начинает заносить, нужно добавить обороты и парировать педалями начинающийся занос.
Когда экраноплан достигает скорости около 60 км/ч, и обороты сбрасываются, уменьшается момент от винта, прижимающий нос на разбеге. Экраноплан «вспухает», и пролетает несколько десятков метров на сантиметровой высоте. То есть, это уже подлеты. Их нужно хорошо почувствовать прежде чем набирать скорость более 70 км/ч. Работая ручкой по тангажу, добейтесь максимальной длинны подлетов. Затем берите ручку «на себя» и смотрите на поведение экраноплана. Если экраноплан будет слишком резко поднимать нос, следует сдвинуть вперед цент масс. Если экраноплан не вспухает, центр масс сдвинуть в сторону кормы. Перемещение центра масс можно осуществить при помощи перестановки аккумулятора или добавлением небольших грузов в носу или хвосте.
На скорости около 70 км/ч, экраноплан перейдет в режим полета на низком экране – 10-20 см над поверхностью. Здесь нужно не давать экраноплану разогнаться более 80-90 км/ч. Убирайте потихоньку обороты и привыкайте к экрану. Пора осторожно поработать ручкой по крену. Не бойтесь зацепится крылом, воздушная подушка не даст. Давая ручку влево-вправо почувствуйте работу элевонов. Экраноплан будет идти за ручкой, смещаясь боком в выбранном направлении.
Сбрасывая газ, помните о моменте от винта. Экраноплан будет поднимать нос, и пилот обязан вовремя погасить тенденцию. Вы не должны давать экраноплану поднять нос более чем на 10 градусов, а если опоздали, приготовьтесь к «подхвату». Переднее крыло начинает быстро увеличивать подъемную силу после угла атаки 20 градусов. Не забывайте, что установочный угол у крыла 10 градусов. На небольшой скорости заднее крыло работает менее эффективно, потому погасит кабрирование на угле экраноплана градусов 40. Вы должны дать ручку полностью от себя, и следить за креном. Экраноплан снизит скорость, опустит нос и сядет.
После освоение малых скоростей и уточнения центровки можно разгонять экраноплан сильнее, но постепенно. Прибавляйте по 10 км/ч и смотрите на тенденции. 120-130 км/ч ваш предел, пока не налетаете хотя бы 50 часов, и не почувствуете аппарат основательно. Пилот самолета ошибается один раз, пилот экраноплана ошибается пол раза, после чего снова становится строителем экраноплана.


Из личного опыта 🙂 Не попробовав такое придумать сложно
 
Немного из истории: Была такая Касатка-5, сделанная из дерева, на которой последовательно стояли двигатели ВАЗ, Сутзуки и Субару.
На первом не работало два цилиндра, второй утопили, третий после 4200 громко хлопал в трубы сажей. Стоял четырехлопастный винт 1,4 м и ЗР редуктор 1:2.
Тягу сроду никто не мерял, на глиссирование выходила и ладно.
С воды я ее поднял один рази только поставив в нос подводное крылышко (дельфинировала). Этим крылышком она так шваркнулась о воду на посадке, что я его снял и больше не ставил.
Со снега удалось поработать несколько дней, пока не сник первый редуктор с ремнями от ГРМ ВАЗ.
Весил аппарат 520 кг, то есть с пилотом 600. Сответственно Касатка-1 на 200 кг легче.
С тех пор много воды утекло, и сколько бы от меня не требовали видео, машины времени у меня нет.
Хотите верьте, хотите ждите пока кто-то соорудит аппарат и выложит видео.

Даром чертежи принципиально не отдам. Если мне кто-то покажет фотки со строящимся лично аппаратом типа экраноплан, самолет, катер, поторгуемся о скидке.
 
Предлагаются только картинки. И только потому, что я загружен работой над десятиместной машиной. Времени на двухместку нет
Есть ли смысл строить десятиместный? Может добиться чтоб одноместный для начала полетел. И чтоб не хуже ЭСКА-1 (который полетел сразу) по меньшей мере!? 😉
Даром чертежи принципиально не отдам.
Предполагаю, что чертежи нелетавшего экраноплана стоят не дороже чертежей махолёта (т.е. по цене макулатуры). 🙂
 
Никто никому не мешает строить ЭСКУ или Х-114 или еще что нибудь из серии аппаратов не имеющих особой перспективы.
Я занимаюсь другим направлением, потому есть смысл строить  на 10 и больше мест.
Чертежи не летавшей еще Ксатки стоят гораздо дороже 10 т.р., поскольку уже имеющиеся летающие экранопланы даром никому не нужны.
Но я не настаиваю. Мое дело предложить. Вдруг кто-то хочет да не знает как.
Сколько стоили чертежи еще не испытанной атомной бомбы в 40-х годах? А сколько стоят чертежи истребителя 7 поколения, который еще не летал?
Не сравнивайте экранопланы, способные приносить немалый доход владельцам, с тряпколетами.

Yakut-AZ1
О транспортной проблеме Сибири Вы знаете лучше меня. Почему бы ее не попробовать решить?
 
Назад
Вверх