Статьи по авиации (адаптации и переводы)

[JonSu]

За последние 40 лет было спроектировано много двухместных самодельных самолетов, и по мере того, как мы вступаем в новый век, они становятся все более сложными и дорогими. Композитные самолеты могут потребовать более короткого обучения для освоения навыков строительства, но из-за многих их систем и скорости, с которой они летают, они требуют большего внимания, как в обслуживании, так и в профессионализме владельца.

Tailwind — это машина, которая может быть не такой быстрой и привлекательной, как некоторые из новых самолетов, но сколько из новых самолетов будут такими же быстрыми, как он, с неубираемым шасси? И насколько шасси само по себе вносит свой вклад в стоимость и сложность. Если принять во внимание все обстоятельства, то дополнительные 32-48 км/ч в крейсерском полете можно легко считать ненужными в свете вдохновенной простоты, представленной Tailwind — это молоток, предназначенный для забивания определенного гвоздя определенным типом плотника. И он выполняет эту работу примерно так же хорошо, как любой самолет, когда-либо спроектированный, с гораздо меньшими усилиями, расходами и мощностью.

Tailwind — одно из семян, которые помогли зародить самодеятельное строительство самолетов. Если повезет, он будет с нами еще 40 лет, поскольку новое поколение самодельщиков понимает, что двухместные самолеты не обязательно должны стоить 50 000 долларов. BD
Для большего количества отчетов пилотов, подобных этому, перейдите в PILOT REPORTS

 

[JonSu]

"Остапа понесло" (с)
В завершение предлагаю перевод статьи из Kitplanes от 6 ноября 2010 г.
Первоисточник
Flight Review: The Wittman W10 Tailwind

Обзор: Wittman W10 Tailwind​

Невероятно быстрая, обманчиво простая и харизматичная конструкция, построенная по чертежам, выдерживает испытание временем
Самодеятельные самолето-строители, вступившие в ряды в последние десять или двадцать лет, вероятно, имеют поверхностное представление о Стиве Виттмане, узнают его имя, но не более того. Большинство знают о его вкладе в конструкцию шасси — тонкий конический стальной стержень, заменивший плоскую стальную рессору или конструкции в стиле Cub, популярные на заре самодеятельного строительства. Виттман предугадал, что тщательно обработанный металлический стержень может быть легким, прочным и долговечным, и его можно будет легко вставить в ответное гнездо внутри фюзеляжа. Элегантно, чисто, превосходно. Шасси Виттмана по-прежнему является одним из самых популярных вариантов для самодельных самолетов с неубирающимся шасси.

Виттман был страстным гонщиком, это правда, но его достижения простираются гораздо дальше успеха в соревнованиях. Конструкция Tailwind была настоящим первопроходцем в области экспериментальной/любительской сборки. Виттман вложил в свою конструкцию тело и душу, чтобы доказать ее прочность и установить пределы перегрузок для самодельных самолетов. Его самолет также был первым, одобренным для перевозки пассажиров (но не для аренды), та свобода, которую мы принимаем сегодня как должное. В 1953 году, когда впервые появился Tailwind этот вид спорта, который в конечном итоге охватил 30 000 самолетов и еще большее число пилотов, все еще оставался диковинкой, возникшей после послевоенного бума и краха рынка авиации общего назначения.

По мере того как 1950-е годы становятся размытым изображением в зеркале заднего вида, другие достижения Виттмана грозят исчезнуть со временем.

Но только не в том случае, если к этому имеют отношение такие строители, как Джим Раст (Jim Rust). Среди многочисленных достижений Виттмана - два выдающихся проекта домашней сборки, которые задают планку скорости и простоты, и которые по сей день остаются довольно популярными среди строителей самолетов по чертежам. Они были созданы в то время, когда компьютерное управление в производстве еще не позволяло изготавливать сложные формы из алюминия, когда еще не появилось стекловолокно и когда производители серийных самолетов все еще использовали стальные трубы, дерево и ткань.

W10 от Rust демонстрирует «композитную» природу его конструкции: стекловолокно, алюминий, ткань, дерево и стальные трубы. Вероятно, там также есть и кухонная мойка.

Большая часть конструкции Tailwind исходит из выбранных материалов и понимания того, что строители того времени не имели доступ к чему-то большему, чем ножовка, сварочный аппарат и несколько базовых инструментов для сборки самолетов. Сложные кривые, которыми так хвастались пластиковые самолеты нового поколения 1980-х годов, трудно создать в вашем гараже, поэтому у Tailwind их немного. Фюзеляж с плоскими бортами может выглядеть тяжелым и не аэродинамичным, но это не так. На самом деле, резкий переход в углах помогает уменьшить сопротивление интерференции между крылом и фюзеляжем, а это один из главных источников сопротивления в легких самолетах. Квадратная ферма также изначально имеет большую жесткость, поэтому трубчатые элементы могут быть тоньше, легче и (что было важно в то время, да и сегодня) менее дорогими.

 

[JonSu]

«Я всегда интересовался Tailwind», — говорит Раст, чей Tailwind — это настолько изумительная демонстрация качественной работы, что фотографии действительно не передают этого. «Мой отец начал один, но не смог закончить. Это познакомило меня с Tailwind, и я всегда видел их на авиашоу. Прошло несколько лет, прежде чем я смог приступить к сборке, и даже тогда я потратил много времени, просто собирая детали и комплектующие, прежде чем приступить к тому, что вы бы назвали строительством».

Капот собственного дизайна Джима Раста и пропеллер, который производит его компания. Похоже, этот парень ничего не отдает на аутсорсинг?

Все дело в характеристиках

Не только сентиментальные наклонности подтолкнули Раста построить Tailwind. «Я действительно уделил внимание летным характеристикам», — сказал он, — «и они вышли действительно хорошими. При этой мощности мотора нет ничего, что соответствовало бы или превосходило характеристики Tailwind». Подумайте об этом. Пятьдесят восемь лет назад разрабатывался первый проект Tailwind, и сегодня он все еще конкурентоспособен. Не верите нам? В 1994 году фонд CAFE испытал 160-сильный W10 Джима Клемента (Jim Clement). Они зафиксировали полученную с помощью барографа, супер-вонюче-точную крейсерскую скорость в 348 км/ч при расходе 36 л/ч на высоте около 2100 м. Его лучшими показателями были 350 км/ч на высоте 2600 м с расходом 45 л/ч. Сравнительная проверка на подходе: CAFE также протестировала Lancair 320, который развивал скорость в диапазоне 352 км/ч на высоте 2400 м. Коробка против бутылки кока-колы. Неубирающееся шасси против убирающегося. Пространство для локтей против, ну... не очень большого.

«Ключ к высоким летным характеристикам Tailwind», — говорит Раст, — «заключается в том, что это небольшая, легкая конструкция с хорошей аэродинамикой». Действительно, его Tailwind весит всего 397 кг пустого, что довольно хорошо при максимальном взлетном весе 646 кг. Внешне он идентичен чертежам более позднего W10, включая профилированный подкосы крыла, размер и конфигурация хвостовой части и сужающиеся, загнутые вверх законцовки крыла (у оригинального W8 были простые законцовки и крыло постоянной хорды).

В ходе сборки. Можно увидеть дефлектор в стиле Cessna и металлическую дверь багажника, а также измененную мотораму под установку шасси Grove.

 

[JonSu]

Особенности

Нельзя сказать, что самолет Раста сделан согласно исходным чертежам. Для начала он смастерил комплект топливных баков, встроенных в крыло. Обычно используется сварной алюминиевый бак, расположенный между приборной панелью и противопожарной перегородкой. Объем, указанный в чертежах, составляет 133 л топлива. У Раста есть доступ к высокотехнологичным композитам, поэтому он сделал встроенные в силовую схему крыла топливные баки с внутренними нервюрами. Пара коробок из углеродного волокна располагается от первой нервюры корня крыла до трех нервюр сужающейся закоцовки.

К особенностям самолета Руста относятся крыльевые баки большой емкости, изготовленные из армированного углем стекла и снабженные внутренними ребрами жесткости для увеличения жесткости крыла на кручение.

Каждая «коробка» содержит внутренние нервюры, которые воспринимают крутящие нагрузки. Баки прикреплены к передним и задним лонжеронам и имеют небольшие накладки снаружи для крепления фанерной обшивки. По словам Раста, общая вместимость составляет 50 галлонов (189 л), «и, вероятно, воспринимают вдвое большую нагрузку от кручения крыла. На самом деле, весь самолет прочный. Я проанализировал конструкцию — лонжероны крыла, подкосы и ферму — и она легко соответствует параметрам самолета, сертифицированного в категории Utility».

Старая школа+ новая школа: Tailwind от Rust оснащен системой Dynon SkyView EFIS, дополненной автопилотом Trio, системой связи и транспондером Becker, а также аналоговыми датчиками двигателя.

 

[JonSu]

Ликвидация фюзеляжного топливного бака улучшила доступ к приборной панели и обеспечила больше места для полезных вещей. Но это не самое заметное изменение, которое вы увидите в Tailwind от Rust. «Я решил использовать алюминиевые стойки шасси аэродинамического сечения от Robby Grove», — говорит Раст. «Это действительно классный набор с аэродинамическим профилем серии 6500 и просверленными внутри отверстиями для тормозной жидкости. Я модифицировал мотораму, установив креплениями для новых стоек шасси; она похожа на ту, что Grove продает для RV-8».

Система управления Wittman использует центральную колонку с выгнутой ручкой, что обеспечивает ощущение обычной ручки, имеет меньше деталей. При этом отсутствует необходимости перекидывать через нее ногу.

Некоторые заметят, что Rust W10 оснащен модифицированной дверью кабины Clement, которая увеличивает размер дверного проема за счет смещения задних элементов фермы назад вверх; это распространенная модификация для улучшения доступа в салон и багажное отделение.

Модифицированная дверь кабины представляет собой более широкий проход для удобства пилота и пассажира.
На свой W10 Раст установил 150-сильный IO-320 Lycoming, распространенный выбор в наши дни. W10 летал со многими различными двигателями, причем Виттман предпочитал шестицилиндровый Continental O-300/C-145, который использовался в Cessna 170-х и ранних 172-х. «Но я знаю, что многие из них летают с Lycoming O-290, которые, я думаю, в первые дни можно было купить за несколько сотен долларов», — говорит Раст. В то время как многие Tailwind используют винт с фиксированным шагом, Раст использует один из своих винтов постоянной скорости Whirlwind. (Вы удивлены этим?)

Самодельные колесные обтекатели увеличивают скорость, а специально модифицированные тормоза Grove уже стандартных, что обеспечивает плотное прилегание обтекателей

 

[JonSu]

Постройка

«Ну, честно говоря», — говорит Раст со смехом, — «исходные чертежи довольно ужасны. Но хорошая новость в том, что вокруг самолета имеется большая группа поддержки. Такие ребята, как Джим Клемент (Jim Clement) [строитель, чей самолет был испытан CAFE и поставщик многих готовых деталей для W10] всегда готовы помочь, и у них достаточно летного опыта. Многие сложные моменты сборки были решены кем-то другим. У нас большой фан-клуб и много энтузиастов-строителей”. Так что, получить поддержку коллег - не проблема.

Система управления очень проста, с тягами и трубками, передающими крутящие моменты для управления по тангажу, крену и для отклонения закрылков. Здесь виден узел концентрических валов: внутренний для управления элеронами, и внешний для привода простых закрылков.

«Это не сложная конструкция», — продолжает Раст. «Многие ребята зацикливаются на сварке. В ней нет ничего сложного. Вы можете сварить фюзеляж и собрать его за 200 часов. Я решил сварить свой сам, потому что у меня было оборудование и навыки, но многие ребята варят фюзеляж газовой сваркой, и это нормально. Это несложная конструкция.” Рама из стальных труб 4130 не имеет большого количества сложных соединений, и ее можно собирать без сложной подгонки. “Вот за что я люблю Tailwind ”, - говорит Руст. “Это элегантно простой самолет, который вы можете построить с помощью ножовки и сварки в своем гараже”.

Половина руля и все еще мощный: укороченный руль Wittman выполняет свою работу, хотя у самолета Rust все еще есть немного путевой неустойчивости; это не редкость для Tailwind.

 

[JonSu]

Крылья просты в изготовлении. “Вы можете построить их за 100 часов”, - говорит Раст. В целом, постройка Tailwind может занять от 2000 до 2500 часов, так говорят те, кто в курсе дела, но это при условии, что вы не будете ломать голову над переделками и не будете слишком усердствовать с комплектом авионики. “Интересно, что базовая конструкция легко собирается, но вы можете потратить много времени на такие мелочи, как установка стекол (включая ветровое стекло, которое переходит в крышу) и установка сидений так, как вы хотите. Кроме того, у вас может получиться сделать свой собственный капот. Я использовал свой дизайн, но есть продавцы готовых изделий”. Когда конструкция еще была новой, строители были предоставлены сами себе. “На самом деле в нем не было указано, какой капот использовать", - продолжает Раст. “Вот почему вы увидите некоторые из них со штампованными носовыми частями от Piper, а некоторые сделаны полностью с нуля. До недавнего времени все Tailwind выглядели все по-разному, потому что эта часть была предоставлена изготовителю, но теперь они начинают все больше походить друг на друга”.

Выраженный «выступ» на передней кромке помогает расположить крыло там, где оно должно быть с точки зрения веса и баланса, не жертвуя (в значительной степени) обзором вперед.

Во всех отношениях методы строительства, используемые в Tailwind, являются традиционными, по крайней мере, по стандартам 1950-х годов. Деревянное крыло, фюзеляж из стальных труб, тканевая обшивка фюзеляжа и хвостового оперения - все это материалы и приемы, знакомые каждому, кто реставрировал Cub или Maule. Но время продолжает вносить свои изменения: алюминиевые цельнометаллические поверхности управления крыла в самолете Rust — популярная модификация, заменяющая первоначальную конструкцию из стальных труб и ткани, позволяющая снизить вес, сократить расходы и еще больше упростить их.

Популярной модификацией является замена оригинальных обшитых тканью закрылков и элеронов простыми гнутыми деталями из листового алюминия.

 

[JonSu]

Технические характеристики указанные производителем:

Wittman W10 Tailwind

Стоимость (исходные чертежи)	$195
Стоимость готового к полету	$12000-$40000
Примерное время постройки	2500 ч
Количество летавших (на время публикации)	377
Двигатель	Lycoming IO-320, 160 пс при 2700 об/мин
Пропеллер	Whirlwind, 3-хлопастной, постоянной скорости
Двигатели опционально	Lycoming IO-290, Continental O-300
Размах крыла	7,315 м
Нагрузка на крыло	75,6 кг/м2
Объем топлива	133 л
Макс. взл. вес	646 кг
Вес пустого	400 кг
Вес полезной нагрузки	247 кг
Вес полезной нагрузки с полным баком	154 кг
Экипаж	2 чел
Ширина кабины	1016 мм
Багаж	36 кг
Крейсерская скорость	290 км/ч на высоте 2286 м/78% об, 34 л/ч
Макс скороподъемность	6,0 м/с
Скорость срыва (посадочная конфигурация)	72,5 км/ч
Срыв (чистое крыло)	79 км/ч
Взлетная дистанция	230 м

 

[JonSu]

Все еще редкий

Это скорее относится к современным практикам строителей самолетов, отдающих предпочтение большему количеству комплектующим заводского изготовления, что больше не завершается проектов Tailwind. Четыре года назад, в нашем Руководстве для покупателей чертежей за 2007 год, было отмечено, что было завершено 375 летающих W10 Tailwind. Это число проектов построенных по чертежам всего на два больше со времени нашего последнего обзора. Хотя мы должны задаться вопросом, не является ли учет или отчетность немного подозрительными.

Сила может проявляться в массовости — хотя справедливо будет сказать, что энтузиасты Tailwind столь же активны, как и любая более крупная группа приверженцев. Долговечность конструкции Стива Виттмана в том, что он создал аппарат для изготовления “с нуля” и при этом стоимость готовых к полету самолетов значительно ниже. Нередко можно потратить менее 30 000 долларов за очень хороший образец самолета с разумным оснащением. Если это не слишком большой самолет за такие деньги, то мы не знаем, что это такое.

Автор: Marc Cook,

 

[JonSu]

И отчет пилота-испытателя (см.там же).

So Much for Backstory: How’s It Fly?​

Вот вам и вся предыстория: А как он летает?

“Если он не легкий, значит, он неправильный!” Таково мнение Джима Раста, владельца Whirlwind Propellers и создателя этого безупречного Wittman Tailwind. Он, очевидно, следовал своему кредо, создав N316TW, который весит 397 кг в базовой комплектации. Это особенно примечательно, потому что двигатель Lycoming IO-320 и пропеллер с постоянной частотой вращения (естественно, один из его пропеллеров) весят около 125 кг. Остается всего 275 кг на планер и приборы.

Прождав почти неделю, пока погода в Южной Калифорнии прояснится, я загорелся желанием полетать на этом классическом самолете домашней постройки. Я ожидал новых впечатлений и, конечно, не был разочарован. Несмотря на то, что я летал на самых разных самолетах - от сверхзвуковых истребителей до бомбардировщиков, вертолетов, легких самолетов и дирижабле Goodyear, этот самолет отличался от всех, что я видел: отличные летные характеристики, хорошая устойчивость, но, за неимением лучшего термина, «странные» характеристики управления.

Мой осмотр самолета произвел на меня впечатление полезности. Не гламурно, но функционально. Стык крыла с плоскими бортами фюзеляжа, вероятно, создает меньшее лобовое сопротивление, чем у обычного круглого фюзеляжа. Ведутся споры о том, способствует ли фюзеляж в форме профиля сколько-нибудь заметной подъемной силе. Крылья выглядят маленькими (размах 7,3 м), но для чрезвычайно легкого самолета не нужна такая уж большая площадь.

Подняться в строгую кабину было несложно даже для 69-летнего человека, уникальная общая ручка управления очень помогла. Просто подойдите к сиденью, сядьте и закиньте ноги внутрь. Как только я сел, все элементы управления стали естественными, не требующими заметных усилий. При полным ходе вправо, колонка немного уперлась в мою ногу (в правом кресле), но я все равно мог отклонить ее полностью. Кабина для двоих была на удивление просторной, учитывая размер фюзеляжа. Раст не добавлял веса звукоизоляцией, щедрым набором пилотажных приборов или шикарным интерьером. Этот самолет был разработан для развлечения и путешествий в простых метеоусловиях, и именно для этого он его оптимизировал. Функциональный. Замечательно.

 

[JonSu]

Запуск двигателя был типичным для IO-320. Ничего примечательного. То же самое было справедливо для управления им в течение всего полета.

Видимость во время руления была адекватной, отличной по бокам, но ограниченной по курсу. Однако рулить можно было без S-образных поворотов. Рулевое управление хвостовым колесом с пружинами было отзывчивым, но для входа в крутые повороты или выхода из них требовалась помощь тормозов.

160 л. с., и винт постоянной скорости, обеспечивали энергичный взлет даже при максимальном общем весе. У нас на борту было 95 л топлива, плюс два пилота, что в сумме составляло взлетный вес 658 кг. К тому времени, как хвост поднялся, мы были почти готовы к отрыву на скорости 89 км/ч. Не требовалось заметного отклонения ручки, только легкое потягивание. Отрыв произошёл так быстро, что я не получил точной оценки длины разбега, но он был порядка 152 м. Оказавшись в воздухе, мы убрали закрылки на одну выемку и разогнались до 176 км/ч, указанных для набора высоты (MIAS). Самолет продемонстрировал почти нейтральную устойчивость по скорости во время разгона, не требуя никакой балансировки; скороподъемность составила 7,6 м/с, что близко соответствует результатам летных испытаний Раста. Мы набирали высоту на крейсерском режиме со скоростью 225 км/ч со скороподъемностью около 3,3 м/с. Аэрокосмический инженер, Раст провел исчерпывающие летные испытания самолета. Мои независимые выборочные проверки во время этого полета полностью совпали с его результатами.

Мы установили экономичный круиз на 20 дюймов давления в коллекторе двигателя и 2300 об/мин, выровнявшись на высоте 1680 м над уровнем моря. Полет в противоположных направлениях для устранения влияния ветра показал скорость относительно земли 275 км/ч. Отличные характеристики. В ходе тщательных летных испытаний Rust показал скорость 322 км/ч на высоте 3350 м, при 20 дюймов давления в коллекторе и 2400 об/мин. На скорости расход топлива составил 26,4 л/ч, что составляет около 8,2 л/100 км. Это намного лучше, чем у моего внедорожника!

Наряду с этими превосходными характеристиками самолет продемонстрировал хорошую устойчивость. Кратковременное демпфирование было неэффективным, не было заметного крена, устойчивость по спирали была нейтральной, а дугообразное демпфирование было положительным с периодом около 30 секунд. Крыло можно легко приподнять с помощью руля направления, и боковое скольжение по устойчивому курсу подтвердило это. Скорость самолета была незначительно стабильной на протяжении всего полета. Тем не менее, было чрезвычайно сложно выполнить точные измерения в ходе летных испытаний из-за странных характеристик управления, которые демонстрировал самолет.

 

[JonSu]

Управление по всем трем осям чувствительно с небольшой воздушной нагрузкой. Это создает иллюзию отзывчивости, но характеристики устойчивости самолета этому противодействуют. Например, полный ход элеронов дает скорость крена только около 100 град/с. Система триммирования по тангажу несколько грубая, но это на самом деле не имеет значения, так как вам не нужно сильно триммировать самолет. Было буквально невозможно выполнить нормальный контрольный полет со скоростью в пределах 1 км/ч, отклонению по высоте 3 м и от курса в 1 градус от необходимого положения и сохранить его в таком состоянии в течение как минимум 5 секунд.

На поворотах было заметно некоторое отклонение от курса, что требовало правильной координации руля, что было непросто из-за моих тяжелых ног. Я имел тенденцию к чрезмерной корректировке оси рыскания. У руля не было центрирующих характеристик; он с удовольствием отклонялся либо влево, либо вправо от центра. Чтобы удерживать шарик в центре, нужно было постоянно держать ноги на педалях, слегка нажимая на них.. Раст на сегодняшний день летал на четырех Tailwind и сказал, что заметил эту проблему с двумя из них. Причина, по которой я называю эти характеристики управления «странными», заключается не только в том, что они непривычные, но и в том, что они вас просто не беспокоят. Вы относительно быстро адаптируетесь и получаете удовольствие от управления самолетом, даже если управляете им по-другому. Стоит отметить, что Раст планирует протестировать различные модификации планера, чтобы понять, сможет ли он уменьшить или вовсе устранить эту особенность.

Сваливания самолета были честными. Я выполнил одно сваливание в крейсерском режиме и одно сваливание в конфигурации захода на посадку с давлением наддува 15 дюймов и 2300 об/мин. Я замедлялся примерно со скоростью 1,5 км/ч в секунду. В медленном полете и подходе к сваливанию самолет вел себя устойчиво. Предупреждение, легкая вибрация, началась примерно на 13 км/ч выше скорости сваливания и усилилась до умеренной интенсивности, пока самолет не свалился на 77 км/ч IAS на гладком крыле и 74 км/ч IAS с выпущенными закрылками, - безошибочное предупреждение, которое хорошо послужит владельцам. Сваливание было резким, чистым рывком с небольшим правым креном, легко контролируемым и восстанавливаемым. Перемещение ручки обратно было достаточно, чтобы прервать сваливание и восстановиться с потерей высоты менее 30 м.

При снижении на аэродром я увеличил скорость, но соображения трафика не позволили мне выполнить больше контрольных точек. Воздушные нагрузки на органы управления со скоростью заметно не увеличились, а чувствительность, по-видимому, осталась примерно такой же, как отмечалось ранее. Схема движения в зоне аэродрома была чрезвычайно оживленной, на ум приходило понятие «сумасшедший дом», поэтому мы просто выполнили прямой заход на посадку на полосу 27L, длиной 840 м, более чем достаточную для этого самолета.

Видимость на протяжении всего полета, включая конечный заход на посадку и посадку, была хорошей. Скорость захода на посадку 136 км/ч IAS была комфортной вплоть до выравнивания и касанием на скорости около 104 км/ч. Поначалу самолет казался легким на пробеге, но убранные закрылки позволили ему прочно осесть, что облегчило управление на земле.

Философия Rust «сделать самолет легким» имела один недостаток. В самолете чрезвычайно шумный из-за шума двигателя и воздуха, что затрудняет разговор и радиообмен. Тем не менее, хороший комплект шумоподавляющих наушников оправдал этот компромисс.

Итог: Tailwind предлагает много за свои деньги и является приятным самолетом для полетов.

—Paul Nafziger​

 

[JonSu]

Tailwind в России (на РЕАА):
Ссылка