ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
Гость!
Вход

главная страница

новости проекта
опросы
соревнования

авиамодели
воздушные змеи
ла
библиотека

гостевая
раздел летательных аппаратов

Авиэтка "Небесная блоха"

Source unknown

Сокращенный перевод с английского книги А. М и н ь е „Небесная блоха" дает описание конструкции и процесса изготовления маломощ­ного самолета-авиэтки. Перевод снабжен коммен­тариями редактора. В тексте даны эскизы отдель­ных деталей и частей самолета.
Перевод к книги сделан с целью ознакомления советского читателя с конструкцией маломощ­ного самолета, получившего большую извест­ность как у нас, так и за границей, с соответ­ствующей критической оценкой ее достоинств и недостатков.

В конце книги дана статья инж. В. Н. Воробьева „За общедоступный самолет".

Здесь приводитсе введение в книгу, позволяющее получить более наглядное представление о том, что из себя представляет эта авиэтка.

..

От редактора
Анри Минье в результате своей многолетней работы над безопасным легким самолетом выступил со своей конструкцией — самолетом «Небес­ная блоха». Этот самолет привлек к себе внимание многих любителей, которых прельщала сравнительная простота, дешевизна и безопасность — качества, предполагавшиеся в этой конструкции. Этот самолет, создан­ный любителем кустарный путем, в результате различных исканий и на основании опыта предыдущих построек, все же не представляет вполне законченной мысли в силу того, что сам автор не является инженером и многие вопросы аэродинамики и конструкции недостаточно обосно­ваны. Да и трудно изобретателю-одиночке в условиях капиталистиче­ского запада при отсутствии необходимого оборудования и возможности проведения исследований в соответствующих лабораториях решить мно­гие весьма сложные вопросы, связанные с аэродинамикой и прочностью такого типа самолетов.
Только после того, как постройка этого самолета стала массовым явлением, начали проводиться теоретические и лабораторные исследования его аэродинамики.
Две катастрофы заставили еще больше обратить внимание, во-пер­вых, на серьезное изучение этого самолета и во-вторых, на контроль за выдачей свидетельств на право полета.
«Небесная блоха» получила все же большое распространение, и тот факт, что во Франции состоялся парад самолетов этого типа и А. Минье получил орден Почетного легиона, говорит о том, что идея дешевого и безопасного самолета во Франции является на сегодняш­ний день весьма актуальной.
В своей книге, перевод которой здесь предлагается вниманию чита­телей, А. Минье пытается обосновать путем различных примеров те или иные нововведения. Нельзя сказать, что понятия о безопасности самолета у А. Минье совпадают с уже установившимися. Его рассу­ждения примитивны и не совсем верны. Рассуждения об управлении самолетом являются оригинальными, хотя некоторые идеи, как упра­вление при помощи изменения угла атаки крыла и управление по­воротом и креном при отсутствии элеронов с помощью одного руля поворота, не являются новыми.
Оригинальность схемы самолета «Небесная блоха» заключается в необычном расположении двух крыльев — одно за другим, уступом, с целью получения аэродинамического эффекта, подобного эффекту разрезного крыла. В этой схеме первое крыло является основным, не­сущим крылом, второе, помимо аэродинамического влияния на первое, выполняет роль неподвижного стабилизатора самолета нормальной схемы. Обычный руль высоты отсутствует, — его работу выполняет переднее крыло, которое поворачивается около оси параллельно сред­ней части лонжерона, изменяя тем самым свой угол атаки.
Другая характерная особенность — отсутствие элеронов и верти­кальное оперение в виде одного руля поворота, без киля, с относи­тельно большой площадью. При такой схеме крен при повороте по­лучается сам собой благодаря особенности конструкции обоих крыльев, имеющих сильный отгиб концов вверх, т. е. вследствие поперечного V у обоих крыльев.
Отсюда получается упрощение управления этим само петом, так как управление рулем поворота вместо ножных педалей можно присоеди­нить к ручке, а от педалей отказаться. Управление самолетом, следова­тельно, сводится к управлению при помощи одной ручки, к которой прикреплены тросы непосредственно от переднего крыла и руля по­ворота.
Характерной особенностью управления режимом полета «Небесной блохи» является постоянная, изменяющаяся по величине, нагрузка на ручку управления — явление, которое для обычных самолетов до на­стоящего времени считалось ненормальным. А. Минье пытается в этой книге доказать, что это обстоятельство является большим преиму­ществом.
В целом «Небесная блоха» представляет большой интерес для спе­циалистов благодаря своей оригинальной схеме со всеми ее особен­ностями. Необычная аэродинамика этого самолета заинтересовала мно­гих исследователей. Целый ряд статей в журналах Франции и Англии был посвящен этому вопросу. Особенное внимание было уделено исследованию поведения самолета при различных углах атаки крыльев и положениях центра тяжести, так рак от этого в сильной степени за­висит безопасность самолета.
Серьезное исследование крыльев тандем, имеющее большой теоре­тический и практический интерес, было опубликовано в одном из номеров английского журнала «Aircraft Engineering» за 1935 г.
Читая эту статью (Перевод этой статьи дан в № 1 и 2 журнала «Самолет» за 1936 г.), можно прийти к заключению, что «Небесная блоха» раскрывает интересные возможности, но сама по себе не обла­дает полностью всеми теми качествами, которые ей приписывают.
Автор статьи считает маловероятным при такой конструкции крыла получение сколько-нибудь значительного эффекта разрезного крыла, и потому весьма ограничены возможности достижения высоких величин коэфициента подъемной силы. Не исключена также возможность при большом отклонении руля поворота входа в штопор с такой же лег­костью, как. и обыкновенного самолета. Выход из штопора при этом затруднений не представит.
Автор также отмечает, что теоретические расчеты продольной ста­тической устойчивости оказываются в некотором противоречии с дан­ными испытаний моделей и, по всей вероятности, с данными испытаний в натуре. К числу положительных качеств автор относит систему продольного управления и крутой угол планирования.
Необходимо отметить статью Ж. Мотез во французской авиацион­ной газете «Les axles» № 735 и 738 за 1935 г. (Перевод этой статьи помещен в #1 журнала «Самолет» за 1936 г). Краткие выводы этой статьи, сделанные, правда, лишь на основании теоретических рассу­ждений, которые, как указывает автор, не расходятся с летными дан­ными, заключаются в следующем:

1. Хорошая центровка, которой соответствует собственная большая устойчивость, достигнутая при положении центра тяжести на 20—30 см назад от оси вращения первого крыла.
2. При задней центровке у «Небесной блохи» ухудшается попереч­ная устойчивость, уменьшаются угол пикирования и возможная максимальная скорость при сохранении продольной устойчивости.
3. Установка переднего крыла под большим отрицательным углом атаки относительно заднего может быть опасной, так как самолет ста­новится неустойчивым на малых углах атаки. Не следует заднему крылу давать положительный угол атаки (рекомендуемый угол уста­новки 0°).
4. Центровку необходимо выполнять путем перемещения масс при возможно точном определении центра тяжести.

Все эти выводы сделаны на основании некоторых допущений, которые заключаются в следующем: профиль имеет постоянный центр давлений, лежащий на 40% (55 см) от передней кромки переднего и заднего крыльев, рассматриваемых в отдельности; Су переднего крыла может благодаря влиянию заднего крыла возрасти до 0,9. В этой статье автор приводит величину скоса потока за крылом, которое, по формуле Туссена, при небольших положительных углах кабрирования дает величину 6—7° при углах атаки обоих крыльев, равных 0°.
Весьма интересна статья М. Виктор об испытании «Небесной блохи» в аэродинамической трубе, помещенная в «Les ailes» от 26/IX 1935 г
Ввиду сжатости текста приводим ее полностью:
«В аэродинамической трубе Технических служб Воздушного ми­нистерства Франции уже были осуществлены испытания «Небесной блохи». Хотя эта продувка была проведена с моделью небольших раз­меров, все же результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Центровка при 44% глубины переднего крыла (62 см от перед­ней кромки) является максимумом, который не следует переходить. Следовательно, центр тяжести не должен находиться далее 60 см от передней кромки крыла, как это указывает Минье. В противном слу­чае управление режимом полета с помощью переднего крыла стано­вится неэффективным.
2. Задняя центровка соответствует использованию наилучших поляр разрезного крыла. Она позволяет производить очень легкий взлет, но является опасной с точки зрения устойчивости. Передняя центровка более надежная, но поляры становятся плохими и взлет затруднен­ным. Хорошая регулировка состоит в надлежащем комбинировании противоположных качеств — устойчивости и легкости отрыва от земли.
3. Существенное значение имеет ограничение отрицательных углов атаки переднего крыла. Во всяком случае это крыта не должно дохо­дить до угла атаки, превосходящего минус 2 1/2°, что соответствует 6 см регулировки, указанной А. Минье. В противном случае перед­нее крыло получает отрицательную подъемную силу. «Небесная блоха» при таких условиях переворачивается на спину.
4. При больших углах атаки происходит инверсия в действии управления глубиной с помощью переднего крыла. При правильной тяге за ручку угол атаки возрастает, останавливается, слегка уменьшается и затем снова увеличивается. Этим, несомненно, объясняется некото­рое ненужное и вредное явление раскачивания.

Это все, что можно извлечь из первых опытов с моделью «Небес­ной блохи». Однако эти результаты нуждаются в поправке на влияние воздушного потока от винта. Хотя многочисленные «небесные блохи" летают удовлетворительно и, по-видимому, не обладают недостатками, которые вскрывает это первое лабораторное испытание, однако, по нашему мнению, представляется крайне необходимым полное аэродинамическое изучение этого самолета, которое должно поставить себе три цель..' а) проверить поляры, при которых можно использовать «Небесную блоху», и кривые ее устойчивости; b) определить крайние положения центра тяжести и углы атаки, позволяющие практически использовать самолет без всякого риска; с) исследовать возможности необходимых аэродинамических усовершенствований, которые при со­хранении больших преимуществ «Небесной блохи» устранили бы некоторые дефекты, по-видимому, еще имеющиеся в ней; устранение этих дефектов сделало бы из самолета Минье наилучший аппарат, какой только можно пожелать».
Из всего приведенного выше материала можно заключить, что самолет «Небесная блоха» на сегодня еще недостаточно изучен. Целый ряд, порой противоречивых, выводов говорит о достоинствах и недостатках этой схемы. Ряд исследователей пытался установить для углов атаки переднего крыла и положения центра тяжести те границы, переходя которые самолет перестает быть безопасным. Однако все эти выводы и исследования еще не являются вполне закончен­ными.
Вопрос о качествах «Небесной блохи» разрешить можно доста­точно серьезно при условии проведения полных государственных испытаний этого самолета с предварительной продувкой в натуру или модели в большом масштабе в аэродинамической трубе. Только такие испытания могут дать ответ, насколько безопасен самолет, каковы его качества и что в нем заслуживает внимания для применения и даль­нейшей разработки. Эти испытания решат судьбу схемы «Небесной блохи».
На сегодня мы имеем сведения, что за границей этот самолет строят, что на нем летают и уже были две катастрофы, — но настоя­щих сведений по эксплуатации мало. Летают больше неорганизован­ные любители; опыт их, по-видимому, недостаточно учитывается.
Рассматривая этот самолет в целом, необходимо отметить, что А. Минье пытался сделать свой самолет удобным для эксплуатации. Небольшие размеры, сравнительно небольшой вес, простота управле­ния, удобный подход к мотору, доступ ко всем узлам, креплениям и возможность их замены, — качества, которые нельзя отнять, хотя конструктивное оформление всех деталей оставляет желать лучшего.
Добиваясь простоты управления и осуществив его при помощи крыла вместо руля высоты, А. Минье отказался от одного существен­ного требования, обычно предъявляемого к самолетам, — это возмож­ности устойчивого полета с брошенной ручкой, т. е. когда самолет в полете представлен самому себе. Кроме того, нагрузка на ручку, постоянная в одном направлении при всех режимах полета, но пере­менная по величине, — явление не совсем удобное. Рассуждения А. Минье и его сравнение управления самолетом с управлением ло­шадью, велосипедом и т. д. недостаточно убедительны.
В общем вся система управления крылом и рулем поворота, сосре­доточенная в одной ручке, проста для пилота. Непосредственное управление крылом, имея указанные выше недостатки, дает некоторые преимущества, о которых А. Минье говорит в своей книге. Управление же одним рулем поворота без элеронов, удовлетворительное в спокойном воздухе, может оказаться недостаточным в болтанку и при посадке. Упрощение схемы управления повлекло за собой упрощение конструк­ции, но качество самолета пострадало, так как крылья пришлось делать с небольшим удлинением и большим поперечным V.
Вообще аэродинамические качества «Небесной блохи» невысоки,— они значительно хуже качества самолета такой же категории с нор­мальной схемой.
Это является следствием малого удлинения первого крыла и еще меньшего удлинения второго, заднего крыла, не несущего в горизон­тальном полете почти никакой нагрузки, но по площади большего горизонтального оперения обыкновенного самолета (с той же площадью несущего крыла) в 3- 4 раза.
Большая площадь руля поворотов (примерно в два раза больше обычного), плохо обтекаемый фюзеляж, незакрытая капотом моторная установка и большое количество тросов и других деталей, находящихся в потоке воздуха, также сильно снижают качества самолета.
Все указанное выше сильно уменьшает экономичность этого само­лета, требуя увеличения мощности, необходимой для полета. Сравни­тельно малый избыток мощности винтомоторной группы вообще у лег­ких авиэток при таком ухудшении качества самолета еще более уменьшается. Это приводит к необходимости форсирования работы мотора, либо к установке мотора большей мощности. Оба фактора уменьшают экономичность, а форсирование работы мотора уменьшает срок его службы. Можно прямо сказать, что «Небесная блоха» неэко­номична. Весь вопрос только в том, насколько оправдана эта неэко­номичность простотой конструкция.
Не входя в оценку той максимальной скорости, которую дает этот самолет, — кстати, этот фактор для такого типа не имеет существен ного значения, — необходимо отметить, что летные качества этого са­молета с мотором в 20 л. с. не очень хороши. Посадочная скорость, вычисленная по формуле:
..
получается равной 51 км/час при условии Сy — 1,02 (Су отнесен к площади основного крыла). Трудно также ожидать очень большой скороподъемности.
Указанные недостатки с точки зрения аэродинамики до некоторой степени устранялись конструкторами, занимавшимися модификацией «Небесной блохи». Был построен также самолет такого же типа, но с элеронами. Сам А. Минье мечтает о «Блохе» обтекаемой формы со свободнонесущими крыльями. Конечно, аэродинамическое качество самолета такого типа не должно сильно, усложнять его конструкция, так как некоторые из основных условий — простота и дешевизна изго­товления — могут быть приняты за счет качества лишь до известной степени.
Факт постройки модификаций «Небесной блохи» говорит о том, что идея А. Минье — создание дешевого, безопасного самолета — чрезвычайно заманчива и что существующее оформление в виде приводимой в этой книге конструкции не удовлетворяет запросам настоящего момента.
Переходя к рассмотрению этой конструкции, необходимо отметить, что, несмотря на ее некоторые положительные качества, имеется не совсем правильный подход к разрешению как отдельных узловых соединений, так и конструкции отдельных частей. Соединения далеко не равнопрочны, некоторые места вызывают серьезные опасения, плохо использован материал. В качестве примеров, иллюстрирующих указанное выше, можно привести следующее:

1. Крепление несущих расчалок из 4-мм троса к фюзеляжу при помощи 5-мм накладок из стали, прикрепленных двумя 4-мм болтами, крепящими эту накладку консольно на дополнительной бобышке. Не­посредственно связь между накладками на правом и левом бортах фюзеляжа отсутствует.
2. Конструкция узла в месте крепления штыря качалки к трубе управления является весьма опасной. Крайне желательно было бы заменить штырь на трубчатую или швеллерную качалку.
3. Крепление расчалок на переднем лонжероне подвижного крыла вызывает опасение ввиду возможности перетирания троса в скобе.
4. Соединение костыля в одно целое с рулем поворота и управле­ние им при помощи одних и тех же тросов является не совсем безопасным ввиду возможностей обрыва троса у костыля или поломки самого костыля. В связи с этим возможен вывод из строя вертикаль­ного оперения со всеми вытекающими отсюда последствиями.
5. Шнуровая резиновая амортизация оси колеса в таком виде, как это изображено на чертеже, будет перетираться и обрываться.
6. Сложность и большой вес костыля, выполненного в виде двух стальных колес.
7. Большой вес фюзеляжа и нерациональная схема расположения стоек и раскосов. Недостаточно и неравнопрочно с растяжками кре­пление всех накладок.

Вот краткий, далеко не полный перечень конструктивных дефектов.
Помимо того, трудоемкость работы оказывается значительно боль­шей, чем это указывает А. Минье. По данным ФЗУ завода № 1 коли­чество часов, затраченных на постройку, значительна превышает ука­занную цифру.
Вообще постройка «Небесной блохи», по данным предлагаемого перевода, представляет большие трудности, так как эскизы, помещен­ные в тексте, не могут ни в какой мере заменить рабочих чертежей, необходимых для постройки.
Кроме того, на самих эскизах нет всех размеров и указаний, не­которые развертки косынок и накладок неверны. Для того чтобы вырезать накладку, необходимо делать шаблоны по месту.
Все изложенное выше говорит о том, что постройка «Небесной блохи» может быть проведена по эскизам и описанию в данном пере­воде только с большой осторожностью и людьми, уже имеющими опыт в этой области В конструкцию необходимо внести ряд мелких доба­влений и изменений. Необходимо предостеречь от больших переделок в схеме и деталях, так как это может повлечь за собой перекомпа­новку всей конструкции.
«Небесную блоху» нет смысла переделывать, — лучше учесть опыт А. Минье и других конструкторов по легким авиэткам и попытаться спроектировать новую машину, более совершенную.
Мы не рекомендуем строить «Небесную блоху», хотя этот самолет вызвал к себе большое внимание в качестве одной из попыток разре­шить вопрос о дешевом самолете.
Нам нужен подлинно массовый самолет, безопасный и дешевый. «Небесная блоха» не удовлетворяет полностью всем требованиям, предъявляемым к такому типу самолетов, по своим летным и кон­структивным данным. Массовый легкий самолет не будет в СССР проектироваться и строиться кустарно. Для этой цели будут привле­чены лучшие научные и конструкторские силы, которые на основании исследований, продувок и работ в наших лабораториях, учтя опыт всех предыдущих построек, дадут нужный самолет трудящимся Союза OOP.
Из книги А Минье переведены главы IV, VIII. IX, X, XI, XII, XIII и XIV.
Перевод этих глав также не совсем полный. Такое сокращение сделано нами ввиду того, что книга в оригинале носит несколько памфлетический характер и заполнена целым рядом отвлеченных литератур­ных отступлений, не дающих материала по основной теме. Эти отступления выпущены, так как они не представляют интереса для советского читателя. Необходимо также отметить, что в части, касаю­щейся подведения теоретического обоснования для своей схемы, автор «Небесной блохи» применяет не технические, а «общежитейские» вы­ражения, что придает этой части несерьезный характер.
Приводим некоторые выражения, характеризующие стиль А. Минье «пилот самолета с живым крылом не такой дурак, чтобы изо всех сил тянуть за ручку управления»; или, описывая крепление перед него крыла, говорит: «пустите каплю масла в это крепление — и пусть инженеры смеются» и т. д.
При редактировании этой книги часть мест, не имеющих существенного значения, выпущена и всему изложению придан по возмож­ности более конкретный характер.

Cкачать архив (1.5 Мб)

Опубликовал:
загрузок 4234 (размещено 1 Января 1970)

версия для печати
Комментариев: 4

1. Гость     (14 Октября 2007, 21:10)
yujyujyu
2. Гость     (28 Августа 2013, 18:55)
и
3. Сергей Павлов     (23 Апреля 2014, 05:41)
А однако летает. Поздравляю!
4. Гость     (31 Май 2015, 08:27)
блоха минье-смертельный номер. прибольших углах атаки переднего крыла происходит срыв потока на заднем крыле и последующий КАЮК!

>> хотите задать вопрос или есть что сказать?
Написать комментарий

Имя:
 :)  ;)  :(  >:-[
 :D  B)  :-/  :-o
Охраняется законом об авторском праве. При использовании материалов ссылка на источник обязательна.