13-я база | Пирс | Ангар | Библиотека | Радиорубка


Л. Комаров (г. Арсеньев, Приморский край)

Реактивный над колхозным полем

Моделист-Конструктор, 7-1981

рисунок М-15 спереди

Когда речь заходит о сельскохозяйственных самолетах, то в первую очередь вспоминается работяга Ан-2. Спроектированный О.К. Антоновым еще в 1940 году, "небесный тихоход" вплоть до последнего времени являлся бессменным лидером сельхозавиации. Но время неумолимо, оно не щадит и долгожителей. Приходит новая техника и на смену Ан-2. В 1977 году в подразделения гражданской авиации начал поступать первый в мире реактивный сельскохозяйственный самолет М-15, созданный польскими и советскими инженерами, на подходе и турбовинтовой Ан-3.

Самолет М-15 необычен по схеме и даже у специалистов вызывает вполне законные вопросы. Нужен ли такой машине реактивный двигатель? Почему предпочтение отдано бипланной схеме? Что за странные пилоны располагаются между верхними и нижними крыльями? Чем объясняется наличие на самолете двух хвостовых балок? Этот перечень можно было бы продолжить...

рисунок М-15 в полете

Проектирование М-15 началось со всестороннего анализа достоинств и недостатков аппаратуры, устанавливаемой на самолеты такого типа. Как оказалось, в большинстве случаев в ее работе используется гравитационный принцип: порошок или жидкость под действием собственного веса высыпается или выливается из емкости и распыляется набегающим потоком воздуха. Конструктивная простота этого метода всегда привлекала создателей механизмов подобного назначения, но когда требовалось существенно увеличить производительность и качество работы, приходилось идти на усложнение аппаратуры. Так, на некоторых самолетах авиахимическое оборудование приводится в действие от основного двигателя. Для этого применяются механизмы отбора мощности, чаще всего электрические. Как правило, такой привод не дает эффективного результата: слишком велики потери в трансмиссиях и редукторах, много энергии теряется при ее преобразовании из механической в электрическую и наоборот. К тому же вес дополнительных устройств оказывается весьма значительным. Если к этому присовокупить низкий ресурс такой аппаратуры и сложности в ее эксплуатации, то станет понятно, что до совершенства тут очень и очень далеко.

Таким образом, мы вплотную подошли к ответу на вопрос: для чего нужен реактивный двигатель сельхозсамолету? Дело в том, что использование его (кстати, применительно к машине такого класса впервые в практике самолетостроения) позволило создать и очень высокопроизводительную распыляющую аппаратуру. Конструктивно все решено просто и изящно     без всяких редукторов, трансмиссий, генераторов и электродвигателей. Все их функции на самолете переданы воздуху. На выходе из сопла отбирается часть потока, далее по воздухопроводам он подается на исполнительные агрегаты: аэрирует химикаты в емкостях и перемешивает их, транспортирует жидкости и сыпучие вещества из баков в каналы нижнего крыла, сообщает им энергию разгона для выброса на поле, что значительно увеличивает ширину захвата по сравнению с соответствующими характеристиками оборудования иных систем.

На М-15 установлен двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-25, развивающий тягу 1500 кгс при собственной массе 325.6 кг. Его ресурс     6-9 тыс.ч. Конструкторы расположили двигатель над фюзеляжем на высоте 2,7 м от уровня земли, что служит надежной гарантией от попадания в воздухозаборник пыли и грязи. Существенным является и то, что значительно ослабляется воздействие раскаленной струи из сопла на грунт и травяное покрытие аэродромов.

Ответив, таким образом, на первый вопрос, перейдем ко второму: почему предпочтение отдано бипланной схеме? Пояснить это проще     самолеты с таким расположением крыльев могут работать в диапазоне сравнительно небольших скоростей. Плоскости биплана обладают хорошей несущей способностью, а сам он сочетает в себе прекрасную устойчивость и отличную управляемость. Немаловажно и то, что машина с парой крыльев гораздо компактнее моноплана.

Интересно, что конструкторы разделили функции верхних и нижних крыльев при общем их назначении     создавать подъемную силу. Так, верхнее крыло оснастили мощной механизацией: оно имеет закрылки, предкрылки и зависающие элероны. В нижнем же расположили каналы пневмотранспорта для сыпучих и трубы подвода жидких химикатов. Это позволило значительно снизить аэродинамическое сопротивление М-15 по сравнению с теми машинами сельхозавиации, у которых аналогичное оборудование располагается снаружи.

Отвечая на второй вопрос, мы подошли к ответу и на третий     что за странные пилоны располагаются между верхним и нижним крыльями. Это баки для химикатов. Во-первых, такая их компоновка позволила функционально совместить два конструктивных элемента     бак и пилон. Во-вторых, исключено вредное влияние ядовитых веществ, располагающихся в баках, на экипаж и агрегаты самолета в фюзеляже. В-третьих, при таком расположении баков существенно облегчается доступ к ним     сокращается время загрузки самолета, поскольку эта операция может выполняться сразу двумя рабочими. И последнее     разнос емкостей увеличивает ширину захвата при химической обработке без дополнительных затрат энергии.

Хороший обзор необходим пилоту любого самолета, а летчику сельскохозяйственной машины особенно     ему приходится работать на предельно малых высотах, вблизи земли. Вот почему кабину пилота вынесли вперед. С той же целью площадь остекления ее максимально увеличили. Удаление кабины от двигателя позволило к тому же значительно снизить в ней шум, повысить комфортность.

Самолет М-15     одноместный, но за кабиной пилота находится изолированный отсек с широкой дверью и бортовыми окнами справа и слева. Здесь располагается механик, здесь же размещается комплект наземного оборудования, необходимого для работы на удаленных временных аэродромах.

Теперь ответ на последний из поставленных вопросов: для чего столь необычное хвостовое оперение на двух балках?. Дело в том, что такая его конфигурация позволяет до предела снизить отрицательное влияние мощной струи газов, истекающих из сопла реактивного двигателя: исключается вибрация хвостового оперения и улучшается управляемость самолета.

Немного о конструкторских новинках, примененных при проектировании М-15. В первую очередь стоит упомянуть гидровесы     устройство, с помощью которого можно определить количество химикатов в баках. Нелишним для сельскохозяйственного самолета, базирующегося на неприспособленных площадках, является и наличие вспомогательного двигателя АИ-9     для автономного запуска основного.

На самолете имеется система централизованной заправки топливом под давлением     это сокращает время заполнения горючим до 5 мин, что в совокупности с оперативной зарядкой баков химикатами существенно сокращает простои самолета.

Государственными испытаниями установлено, что новый самолет во многом превосходит ветерана сельскохозяйственной авиации Ан-2. При рассеивании минеральных удобрений захват у М-15 в два-три раза шире, чем у ветерана, значительно больше и максимальная загрузка химикатами     2200 кг против 1300. В полтора-два раза выше и производительность авиахимработ; при этом топливо, затрачиваемое М-15 на один гектар обработанной земли, обходится в два раза дешевле, чем при работе на Ан-2.

Основные технические данные самолета М-15

Советы по моделированию

Самолеты М-15 имеют схему окраски, стандартную для самолетов Аэрофлота. Это значит, что нижняя часть фюзеляжа, часть баков для химикатов и нижнее крыло (сверху и снизу) окрашены в светло-серый цвет; верхняя часть фюзеляжа, верхнее крыло, балки хвостового оперения и само оперение     белые. Продольная полоса на фюзеляже, надписи Аэрофлот и М-15 и эмблема Аэрофлота     синего цвета. Красным окрашены законцовки крыльев, стабилизатора и флажки на внешней стороне каждого киля. Надписи СССР - 15898 наносятся на верхнем крыле сверху, на нижнем крыле снизу, а также на внешней стороне хвостовых балок черной красной. Шасси и подкосы крыла светло-серые.

Моделистам, взявшимся за строительство летающей модели-копии, придется решить много сложных технических проблем. Трудности заключаются главным образом в том, что специфическое расположение силовой установим на самолете-прототипе исключает применение воздушного винта на модели. В принципе можно установить на модель импеллер     подобный, например, тому, о котором рассказывалось в М-К #5-1981.

Начинающим авиамоделистам можно дать несколько советов по технологии изготовления нелетающих моделей-макетов. Конечно, эти советы относятся не только к самолету М-15.

Лучшим материалом для макета является ольха. Этот сорт древесины имеет небольшие поры, легко обрабатывается, дает чистую поверхность, обладает достаточной твердостью и прочностью. Старайтесь не делать детали модели из целого куска древесины. Такие модели, особенно крылья, со временем коробятся, теряют форму и растрескиваются. Поэтому в качестве заготовок лучше использовать переклейки из реек сечением приблизительно 10*10 мм.

Для склейки деталей при сборке лучше использовать эпоксидную смолу, а добавив в нее деревянные опилки, получите прекрасную эпоксидную замазку, с помощью которой можно заделывать щели, исправлять дефекты поверхности модели.

Эта же замазка является хорошим материалом для изготовления зализов, обтекателей и других мелких деталей. После отверждения замазка легко обрабатывается напильником и шкуркой.

Законченная модель тщательно вышкуривается и покрывается двумя-тремя слоями клея АК-20 (с просушкой и вышкуриванием после нанесения каждого слоя). АК-20 является хорошим подслоем для нитрошпаклевки любой марки. Важно лишь, чтобы она не была очень густой. Для хорошей просушки шпаклевки необходимо не менее 24 часов, после чего поверхность модели аккуратно обрабатывается мелкой наждачной бумагой, смоченной в керосине, и покрывается белой или серебристой краской. Краска проявляет все невыявленные дефекты поверхности, которые заделываются густой нитрошпаклевкой и вышкуриваются. Потом модель вновь покрывается белой краской     и так несколько раз, до получения идеальной поверхности. Обычно требуется двух-трехкратное повторение этой операции, после чего модель окончательно окрашивается и полируется.

И еще несколько хитростей. Фонарь кабины можно отштамповать из листового или выпилить из целого куска оргстекла и все грани отполировать. Место стыка фонаря с фюзеляжем можно заделать густой нитрошпаклевкой и обработать наждачной бумагой. После завершения окончательной отделки модели на фонаре надо разметить перемычки и непрозрачные части. Затем по разметке прорезать краску острым кончиком ножа. С прозрачных частей краска легко удаляется скребком, изготовленным из куска органического стекла.

В довершение всего при необходимости стекла можно заполировать мелкой шлифовальной пастой.

Чертежи

Схема распыления химикатов

Rambler's Top100