Проект сельскохозяйственного самолета маи «грач-4». ссср

Увлекательная винтажная статья про нереализованный проект сельскохозяйственного самолета.

Пилоты сельхозавиации на «аннушках», как любовно и поныне именуют Ан-2, ведут подкормку посевов, борются с сорняками, снабжают дефолиацию хлопчатника перед машинной уборкой. Относительно высокая нужная нагрузка — 1250 кг химикатов — в сочетании с неприхотливостью и простотой конструкции к аэропортам сделали «аннушку» популярной не только у нас, но и за границей. Недаром и американцы кроме того в конце 70-х годов вычисляли Ан-2 лучшим в мире сельскохозяйственным самолетом.

Но время идет, Ан-2 фактически исчерпал собственные возможности. Все же мало по нынешним меркам он берет химикатов. Условия труда летчиков далеки от комфортных.

Зимний период в его кабине холодновато, летом жарко. Она подобающим образом не герметизирована — в нее попадают небольшие частицы распыляемых химикатов, исходя из этого трудиться время от времени приходится в респираторах. Да и руководить самолетом возможно лишь вдвоем, а летчики — это весьма дорогие эксперты.

Словом, не так долго осталось ждать, возможно, «аннушке» на заслуженный отдых. А каким же должен быть преемник у данной превосходной автомобили?

Проблеме дано много лет. Созданию специального сельхозсамолета посвящались и дипломные работы выпускников МАИ, и разработки, каковые мы вели с молодыми экспертами — аспирантами и нашими выпускниками. Эта тема очень рассмотрена в отечественной монографии «Проектирование легких самолетов».

Наконец, за два последних года выкристаллизовался лучший, на отечественный взор, вариант — «Грач-4».

Для начала давайте познакомимся в самых неспециализированных чертах с требованиями, каковые предъявляют к сельхозсамолету.

В первую очередь он не должен быть одноцелевым. Не считая одной, не смотря на то, что и серьёзной, но достаточно узкой задачи, он обязан решать и другие. Причем нужно, дабы переоборудование самолета не потребовало трансформаций в конструкции и имело возможность выполняться не на заводе, а в аэродромных мастерских.

Взлетать и садиться самолет обязан на неподготовленные грунтовые площадки ограниченного размера. Особенное внимание — безопасности и удобству обслуживания химоборудования, конструкции и силовой установки. Исходя из этого крайне важно выбрать наилучшую схему, рационально разместить оборудование и приборы.

Еще одно наиболее значимое требование — безопасность полета. Зарубежная статистика свидетельствует, что практически добрая половина тяжелых летных происшествий в сельхозавиации случается из-за так именуемого сваливания, другими словами утраты крылом несущей свойстве на громадных углах атаки. Такое может случиться, в то время, когда летчик для нового захода на поле разворачивает самолет, летящий с малой скоростью.

Иными словами, самолет обязан держаться в воздухе с задранным носом, а уж в случае если наряду с этим крыло перестает удерживать самолет, летчику нужно иметь возможность, к примеру, вовремя действуя рулями, не допустить падение.

Хороший обзор из кабины — второе слагаемое безопасности полета. Так как из той же статистики как мы знаем, что не меньше катастроф и аварий — следствие столкновений с проводами линий электропередачи, деревьями и т. п..

Сейчас перейдем к изюминкам самолета «Грач-4».

Современный высокопроизводительный самолет немыслим без бортовой ЭВМ. Именно она обязана взять на себя все функции второго пилота, максимально уменьшить труд летчика, осуществляя контроль состояние его агрегатов и самолёта. Решая задачи навигации, компьютер выяснит направление и скорость ветра, вычислит курс. Исходя из этого вместо привычной приборной доски с круглыми глазками устройств у нас дисплей.

На нем отображаются все нужные летчику сведения, а в аварийной обстановке ЭВМ может посоветовать и верные действия — что отключить, лететь ли дальше либо подыскивать место для посадки. По большому счету, летчик обязан главное внимание уделять не самолету, а исполнению яркого задания. Основной его задачей будет, к примеру, контроль за тем, как совершенно верно ложатся на обрабатываемое поле химикаты либо удобрения. А контроль самолетом ляжет на плечи электроники.

Образцы для того чтобы оборудования у нас уже создают.

Мы стремились заложить в отечественный самолет максимум свежих идей, дабы он стал вправду машиной нового поколения. По схеме «Грач» относится к так называемым бесхвосткам: у него нет горизонтального оперения — стабилизатора. Не смотря на то, что история авиации знает много успешных автомобилей как раз таковой схемы, она до тех пор пока воспринимается как экзотика. Дело в том, что успешные бесхвостки — пассажирский «Конкорд», истребитель «Мираж», разведчик SR-71 — самолеты сверхзвуковые.

Мы же проектируем тихоход, маневрирующий с небольшой — не более 2 — перегрузкой. Напомню, что перегрузка это отношение подъемной силы самолета к его весу.

Трудностей тут много, но выигрыш и велик. Имеется таковой критерий оценки самолетов — отношение массы целевой нагрузки к массе всего самолета — весовая отдача. Это собственного рода КПД автомобили. У «Грача» он равен 0,44.

Так, вес «летающей тары» нам удалось существенно уменьшить.

Новая схема разрешает, не увеличивая взлетную массу (по сравнению, к примеру, с Ан-2), практически в два раза больше брать химикатов.

Имеется преимущество и в качественном отношении: схема «Грача» позволяет отодвинуть срыв потока до больших углов атаки. А мы только что говорили, как это принципиально важно для безопасности полета.

За высокую весовую отдачу бесхвостки, как это в большинстве случаев не редкость в технике, приходится расплачиваться. Достаточно сложно решить для данной схемы управляемости и проблему устойчивости. Недостаточная путевая устойчивость — ахиллесова пята практически всех бесхвосток.

Какова в этом отношении конструкция «Грача»?

Сначала мы сделали особую продувочную модель и провели в аэродинамической трубе «флюгерные» опробования. По их итогам выбрали площадь вертикального оперения. Отечественные расчеты подтверждают тот факт, что для нужной при маневрировании перегрузки достаточно рулей высоты, устроенных в хвостовой части фюзеляжа. Тем более что плечо этих рулей (расстояние от рулей до центра весов самолета) сравнимо с плечом горизонтального оперения у самолетов простой, хорошей схемы.

Но отсутствие стабилизатора заведомо делает конструкцию бесхвостки легче, несложнее и дешевле.

Столкнулись мы и с проблемой так называемой просадки. В то время, когда пилот, меняя траекторию полета, берет штурвал на себя, другими словами отклоняет руль высоты вверх, подъемная сила крыла, на котором установлен руль, значительно уменьшается, и самолет просаживается, теряя высоту. Учитывая, что сельхозсамолеты трудятся, в большинстве случаев, на предельно малой высоте — около пяти метров, — мы вычислили величину данной просадки по особой методике на ЭВМ.

Она была малом и в полной мере допустимой — 30-40 см.

(Тем, кто желает глубже вникнуть в свойства и историю бесхвостых самолетов, советую книгу Д. А. Соболева «Самолеты особенных схем», вышедшую в издательстве «Машиностроение» в 1985 году.)

Установка турбовинтового двигателя с толкающим винтом над самолетом имеет как преимущества, так и недочёты. В первую очередь, высвободив от двигателя носовую часть фюзеляжа, мы обеспечили летчику хороший обзор. Интенсивный поток от воздушного винта, обдувающий вертикальное оперение, заметно повысит путевую устойчивость на взлете. Да и шум от силовой установки значительно ниже и в кабине, и на земле — сам самолет есть как бы экраном для звуковых волн.

А недочёт в том, что тяга винта формирует момент, прижимающий носовые колеса шасси к почва. Это затрудняет отрыв при взлете. Но отечественные расчеты продемонстрировали: пикирующий момент от воздушного винта при разбеге в полной мере преодолим отклонением руля высоты, и моментом от силы инерции.

Выбранную схему самолета мы опробовали на динамически аналогичной модели — радиоуправляемой уменьшенной копии «Грача».

Конструкция самолета смешанная. Крыло — из дюраля, самый распространенного в авиации конструкционного материала. А вот фюзеляж, пилон и киль, на котором установлен двигатель, предусмотрено изготовить из композиционных материалов.

Они устойчивы к действию химикатов, легки и прочны.

Фактически у всех высокоспециализированных самолетов сельхозавиации — к примеру, М-18 «Дромадер» (ПНР) — кабина одноместная. А при перелетах с базы на рабочий аэропорт в большинстве случаев перевозят в самолете еще и техника. Его практически запихивают в том направлении в полусогнутом положении.

В кабине же «Грача» достаточно комфортно размещаются пилот и еще три человека. Это техники, каковые будут обслуживать самолет на полевом аэропорте, либо другие эксперты.

Отечественный самолет может стать базисной моделью легкого транспортного самолета. Разрабатываем кроме того вариант гидросамолета — летающую лодку. По большому счету мы попытались отыскать гармоничное сочетание достаточной универсализации со специализацией самолета.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: сельскохозяйственный самолет

Экипаж: 1-2 человека

Силовая установка: один ТРД, развивающий мощность 1450 экв. л. с.

Размеры:

размах крыла 18,6 м
протяженность самолета 12 м
высота самолета 4 м
площадь крыла 53 м?
колея шасси 5 м

Вес:

взлетный 5500 кг
химикатов 2400 кг

Летные характеристики:

большая скорость полета у почвы 330 км/ч
рабочая скорость полета 140—180 км/ч
скорость при перелетах 240—260 км/ч
скорость отрыва при взлете 115—120 км/ч
посадочная скорость без химикатов 75—80 км/ч
скороподъемность с сельхозаппаратурой при взлетной массе 10,6 м/с
потребная протяженность грунтового аэропорта 550 м
минимальная прочность грунта 3 кг/см?
перегоночная дальность полета 2200 км

Экономические характеристики:

цена обработки полей 0,85 руб./га
расход горючего на обработку одного гектара 1,75 кг
годовая экономия применения самолета «Грач-4» (вместо Ан-2) 37530 руб.

источник: научный руководитель проекта, врач технических наук, лауреат Национальной премии СССР, доктор наук А. А. БАДЯГИН «Полетит ли «Грач» над полем?» «Техника-молодежи» 05-1987

Проект сельскохозяйственного самолета маи «грач-4». ссср

Грачи Прилители и чехи Прибздели

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: