Небо зовёт!
Михаил Овчинников (Амобхата) о полётах, о друзьях, о Жизни, о путях духовного развития
Гидромотодельтапланеризация
фото Володи Блинова
Список непонятных слов: МДП — мотодельтаплан, гидро-МДП — мотодельтаплан взлетающий с воды (аналогично садящийся), телега — тележка МДП на который крепятся ВМУ, сидения пилота и пассажира, колеса или поплавки, ВМУ — винто-моторная установка МДП.
Год от года увеличивается интерес публики к экзотическому аттракциону — катанию на дельтаплане с мотором. Согласно увеличению спроса растет и количество предложений со стороны пилотов, что выражается увеличением парка аппаратов занятых в области извоза. Хотя, все может быть и наоборот, т.е. увеличение количества аппаратов вынуждает отдыхающих все больше пользоваться их услугами. Большой популярностью в деле извоза пользуется гидровариант мотодельтаплана, что объясняется максимальной приближенностью взлетной площадки к местам отдыха и, самое главное, возможностью совершить посадку в любой момент прогулочного полета, что обеспечивает безопасность при отказе двигателя. К недостаткам гидроварианта относятся: излишний вес поплавков в сравнении с колесами и сложность старта-посадки, требующая от пилотов повышенной квалификации.
Мы работаем на поплавках с сезона 1993, накопили определенный опыт эксплуатации этого, внешне простого, устройства и хотим поделиться своими наработками с теми, кто только собирается попробовать все прелести морских полетов. Обращаюсь ко всем гидромотодельтапланщикам поделиться своим, еще более богатым, опытом (опыт границ не имеет), который пригодится не только начинающим.
КАК ВЫБРАТЬ ПОПЛАВКИ ?
Вы имеете МДП и хотите превратить его в гидро-МДП. Надо снять колеса и присоединить вместо них поплавки. Где их взять? Можно построить самому, можно купить. В обоих случаях надо руководствоваться следующими критериями: см. рис. 1.
1. Длина поплавка — 4 метра плюс-минус 0,2 м.
2. Водоизмещение полное, т.е. полный объем, одного поплавка в 1,1 — 1,2 раза больше полного взлетного веса МДП. Для двухместного аппарата это 350-400 л. Избыток водоизмещения на море еще никому не повредил.
3. Углы атаки передних и задних поверхностей, а также килеватости, изменяются в пределах указанных на рис.1. Наличие продольных реданов (на рис.1 не показаны) ускоряющих отлипание поплавка от воды можно только приветствовать.
4. Высота поперечного редана — 40-50 мм, расположение — 50-55% длины от носа.
5. Вес одного поплавка — около 20 кг плюс-минус 2 кг. Встречаются поплавки весом 15 кг, но практика показывает, что даже из современных материалов поплавки с таким весом не имеют достаточной прочности для эксплуатации на море.
Даже если поплавки удовлетворяют всем пунктам, не торопитесь их покупать. Необходимо убедиться в том, как они глиссируют с полной нагрузкой на взлетной скорости. Поплавки должны сохранять путевую устойчивость без особых усилий со стороны пилота во всем диапазоне взлетных скоростей. Идеальный случай глиссирования поплавка с поперечным реданом показан на рис.2.
Из-за необходимости использовать при взлете гидро-МДП заднюю центровку (даже крайне заднюю) на поплавке часто выбирают малые углы о и в, тогда глиссирование выглядит как на рис.3.
Практически встречается что-то среднее между идеальным глиссированием (рис.2) и, условно назовем, задним глиссированием (рис.3). Идеальный случай глиссирования получить сразу очень трудно. Это связано с тем, что форма «волновой ямы» за реданом, на гребне которой глиссирует задняя часть поплавка, зависит от многих факторов: угла (альфа),продольной и поперечной профилировки редана, удельной гидродинамической нагрузки на редан, относительной скорости движения поплавка. Таким образом, посадив пассажира или изменив тягу винта, мы уже изменяем нагрузку на редан и, как следствие, высоту гребня за реданом. Оставим пока эти сложности конструкторам и остановимся на предположении, что наши поплавки легко глиссируют и сохраняют путевую устойчивость во всем диапазоне взлетно-посадочных скоростей.
В этом месте я должен честно сказать, что есть и другие методы взлета с воды. Можно взять надувную лодку с плоским фанерным днищем, поставить на нее рамку с легендарным Rotax-ом лошадей на 70-80 и смело летать, как делают некоторые люди среди «загнивающих капиталистов» или попросить у товарищей популярные некогда поплавки, которые при полной загрузке выступают из воды на пару сантиметров и пойти уже пройденным путем. Тем у кого нет денег на Rotax и тем кто любит летать, а не заниматься переборкой двигателя после купания, рекомендую придерживаться параметров перечисленных в этом разделе.
на Ваш МДП дело достаточно ответственное. О серьезности этого момента говорит одно то, что вода в 800 раз плотнее воздуха. А это значит, что к гидродинамике надо подходить в 800 раз тщательнее, чем к аэродинамике.
1. Поплавки крепятся по ширине колеи телеги, т.е. задние оси колес через переходные узлы устанавливаются по средней продольной линии поплавков. Спереди поплавки соединяются поперечной трубой и через подкосы от концов этой трубы подсоединяются к телеге сразу же за передней вилкой. При этом важно, чтобы расстояние между средними линиями в носу поплавков было на 15-30 мм меньше чем в корме. Это называется схождением поплавков и обеспечивает путевую устойчивость.
2. Для того, чтобы схождение поплавков оставалось неизменным в процессе взлета и посадки, необходимо заблокировать амортизирующие устройства на задних осях. Рессору блокируют тросом или трубой между осями. Если телега с амортизаторами, то их лучше снять и заменить на отрезки труб соответствующей длины.
3. По длине телеги поплавки крепятся так, чтобы центр тяжести телеги находился на 50 -100 мм сзади редана. Точная центровка поплавков уточняется в процессе обкатки. Центр тяжести телеги находим, опустив вертикаль из точки подвески телеги в полетном положении, т.е. с пилотом, пассажиром, бензином, поплавками, защитой, подвешенной за узел подвески.
4. Для защиты воздушного винта от брызг между поплавками необходимо натянуть защиту из лавсана, а лучше из трилама. Традиционно защита из точки за передней вилкой расходится к осям задних колес и продолжается по ширине осей до плоскрсти винта. Заканчивается защита на расстоянии не менее 50 мм за плоскостью винта.
5. Водяной руль направления (чаще один) крепится к транцу поплавка. При вращении винта вправо — на правом поплавке, при вращении винта влево — на левом. Тросы от руля напрямую крепятся к передней вилке. Если тросы идут параллельно, то управление самолетное, если перекрещиваются, то дельтапланерное.
После того, как Вы это все навесили на Вашу телегу, необходимо подвесить ее за узел подцепки, посадить пилота и пассажира, налить бензин и отрегулировать высоту передней фермы так, чтобы поплавки висели горизонтально или носы подняты на 2-3 градуса. Не должно быть перекашивания поплавков относительно друг друга.
Основная работа закончена. Можно передохнуть и поговорить об остальных немаловажных частях МДП.
Люди издавна летают с поплавками, как на 19-метровых «Тайфунах» и Т-2, так и на 15-метровых «Стрейнджерах». Основное условие — это чтобы гидродинамика поплавков и тяга ВМУ позволили достичь скорости на которой Ваше крыло сможет поднять в воздух все, что Вы к нему прицепили. Не надо забывать, что взлетный вес МДП с поплавками на 50-60 кг больше взлетного веса МДП на колесах. Поэтому, берегите свое крыло, летайте аккуратно, без крутых маневров. Кроме этого, поплавковое шасси во время разбега «тянет» за собой около 100-200 кг воды, которая очень неохотно отлипляется от МДП и даже после влета продолжает стекать туманным шлейфом.
Тяга ВМУ для полетов с поплавками должна быть не менее 0,3-0,35 от полного взлетного веса аппарата. Если будет меньше, то будет очень длинный разбег и ограниченный вес пассажира, с которым Вы сможете оторваться от воды.
РМЗ-640 с тягой 110-120 кг вполне подходит для полетов с поплавками. Правда, говорят, что его расчитывали для работы при температуре воздуха ниже 5 градусов по Цельсию и, наверное поэтому, летом с полной нагрузкой он слегка греется.
В этом сезоне многие пилоты эксплуатировали на воде двигатели мощностью 50-60 л.с. Это давало тягу «на стопе» 150-180 кг на загруженном винте. Такая тяговооруженность дает определенную уверенность при старте, но в тоже время требует совершенной квалификации, т.к. время взлета сокращается до 7-10 секунд.
Тем, кто эксплуатировал советские двигатели, я совершенно не завидую. Надеюсь, что у тех, кто эксплуатирует легендарные «503» и «582» Rotax-ы, таких проблем не было.
Редуктор ВМУ должен быть также надежен, как и двигатель и иметь хороший демпфер крутильных колебаний. Самый простой редуктор — это клиноременный. Надежность его проверена годами эксплуатации. Сам способ передачи вращения надежно защищает двигатель даже при ударе винтом о воду. Еще есть надежные механические редукторы. Их наверное делают на фирмах Hirt или Rotax.
Самая, пожалуй, важная, а также самая нежная часть ВМУ — это наш движитель — ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ. К нему должно быть самое бережное отношение. Переднюю кромку винта необходимо защитить оковкой, начиная от конца лопасти, на расстоянии не менее 40% длины лопасти. Брызги, попадающие в плоскость винта, интенсивно разрушают, как дерево, так и композиционные материалы, из которых делают винты. Достаточно долговечные материалы для оковки винта — это медь, латунь, жесть из нержавейки толщиной 0,3-0,35 мм. Деревянные винты должны иметь хорошее влагозащитное покрытие, храниться в чехлах в горизонтальном положении, т.к. при эксплуатации вблизи водоемов деревянные винты часто скручиваются, что вызывает аэродинамическую тряску.
Перед началом облета гидро-МДП рекомендую провести в колесном варианте следующие испытания. Установите центровку крыла так, чтобы с отпущенной ручкой аппарат летел с минимальной скоростью. Облетайте в одиночку аппарат, привыкая оценивать скорость по усилию на ручке. Такая регулировка поможет быстрее оторваться от воды. Потом надо полетать с пассажиром весом 50-70 кг, затем 80-90 кг. Хорошо влетавшись в аппарат, необходимо смоделировать полную полетную нагрузку гидроварианта. Для этого необходимо поднять пассажира весом 120-140 кг. Такого человека в нужный момент под рукой найти трудно, поэтому мы сажаем второго пассажира между пилотом и первым пассажиром, в сумме с которым и набирается необходимый вес. Будет слегка тесновато, но вполне нормально, чтобы совершить полет на небольшой высоте для проверки возможностей крыла и ВМУ.
Совершая этот испытательный полет, обращайте внимание на скоростной режим аппарата и на управляемость. Если этот этап прошел без замечаний, можно цеплять поплавки и выезжать на ровную воду, желательно, не очень глубокую и не очень широкую. Для начала спускаем телегу с поплавками без крыла и тренируем разгон до взлетной скорости, которую лучше контролировать указателем скорости, закрепленным на подкосе, чтобы не отводить взгляд от курса разгона. На всех режимах разгона до взлетной скорости телега должна легко удерживаться на курсе. В противном случае необходимо увеличить эффективность водяного руля. В начале разгона, как у всякого глиссера, задирается нос — это поплавки переваливают свою волну и потом садятся в так называемую «волновую яму», образующуюся после поперечного редана. Дальнейший разгон происходит практически при неизменных углах атаки поплавков. Правильной гидродинамической центровкой можно считать такую, когда телега разгоняется до 1,2 взлетной скорости и поплавки устойчиво глиссируют без прогрессирующей раскачки с носа на корму.
Если раскачка появляется, необходимо сдвигать телегу назад по поплавку до появления устойчивого глиссирования. При разгоне может ощущаться влияние реакции винта, что проявляется в плавном уходе с курса в сторону противоположную вращению винта. Это отклонение легко парируется водяным рулем. Если после установки крыла при разгоне около взлетной скорости появляется неуправляемый уход поплавков с курса взлета, значит поплавки имеют разные углы атаки при начале отрыва от воды. Это проверяется вывешиванием телеги и замером параллельности поплавков.
Крыло устанавливаем по той центровке, на которой испытывали аппарат на колесах. Пробуем взлетать в одиночку. Как правило, это проходит без проблем. Не пережимайте ручку на разбеге, т.к. избыток водяной скорости может вызвать прогрессирующую раскачку поплавков, которая заканчивается заныриванием. В момент разбега необходимо энергично удерживать курс водяным рулем и крылом. Если по каким-либо причинам в процессе разбега на любом этапе не удаеться удержать аппарат на курсе, необходимо сразу прекратить разбег, сбросив газ до минимального, аппарат прилипает к воде и останавливается достаточно быстро. Взлет начинайте строго против ветра. После отрыва очень плавно набирайте скорость. Набрав высоту, можно расслабиться и насладиться полетом над водной гладью. Но полностью не расслабляйтесь! В любой момент полета вы должны быть готовы совершить посадку на воду строго против ветра. Выйдя на выравнивание, контролируйте аппарат, следя за отсутствием боковых перемещений (скольжения) относительно воды. Если скольжение есть, смело уходите на второй круг. Набрав высоту, еще раз определите направление ветра и повторите заход на посадку. Задняя центровка крыла способствует безопасной посадке, т.к. поджимая ручку, мы подтягиваем поплавки вперед и касание происходит сначала задней частью поплавков, что при наличии небольшого скольжения разворачивает поплавки навстречу набегающей воде. Но все же, лучше СКОЛЬЖЕНИЯ НЕ ДОПУСКАТЬ.
В случае отказа двигателя на малой высоте, когда уже нет возможности развернуться против ветра, смело садитесь по ветру. Избыток посадочной скорости все же лучше, чем боковое скольжение, которое, как правило, ведет к перевороту.
После первого полета в одиночку рекомендуется отдохнуть и обсудить с товарищами поведение аппарата на разбеге и в воздухе, а лучше все заснять на пленку, если есть возможность. Следующим этапом будет взлет с пассажиром весом 30-50 кг, после него — со средним весом около 80 кг.
Пассажиры с весом около 90 кг и выше для двигателя РМЗ-640 уже являются рекордными. Во всяком случае, влияние внешних факторов, таких как: сила ветра, величина волны, температура окружающего воздуха, вес пилота, будут иметь решающее значение в вопросе — оторветесь Вы от воды или нет.
Таким образом, от этапа к этапу Вы смело можете совершенствовать свое гидромотодельтапланерное мастерство, но только не забывайте народную мудрость.
1. Летая над водой, НЕ НАДО ПРИСТЕГИВАТЬСЯ к телеге, т.к. после преворота (не дай Бог!) легче выныривать не привязанным.
2. «НА ПОПЛАВКАХ НИКАКИХ СКОЛЬЖЕНИЙ . » — сказал Жерар Тевено, когда приезжал в Москву в окружении рижских дельтапланеристов, или когда приезжал в Ригу в окружении москвичей.
3. СОМНЕВАЕШЬСЯ — НЕ ЛЕТИ! Не стыдно отложить полет, если ты не уверен в погоде, в себе или пассажире, СТЫДНО доставать крабов из крыла.