Александр Колотов. Рекордный «Малыш» из Златоуста

Статья Александра Колотова с сайта «Моделист-конструктор»

Содержание:

В 2024 году исполняется 60 лет со дня первого полета знаменитого в свое время самодельного микросамолета «Малыш» и 100 лет со дня рождения его конструктора — Л.А. Комарова.

Этот одноместный спортивно-тренировочный самолет был спроектирован и построен на Станции юных техников при Дворце пионеров города Златоуст Челябинской области. О нем писала центральная пресса и, конечно же, журнал «Моделист-Конструктор» («ЮМК» № 2-1965, «М-К» № 10-1968, «М-К» № 10 — 1969). Однако уникальность «Малыша» заключалась не только в том, что его сделали школьники. Имея традиционную деревянную конструкцию с обшивкой из тонкой фанеры и полотна, он оказался одним из самых легких одноместных самолетов мира! Вес пустого аппарата составлял всего 110 кг, что дало повод даже отметить этот рекордный показатель в авторитетном международном авиационном справочнике «Jane’s» (см. № 2 за 1966 год). Добиться легкости самодельщикам удалось за счет точного прочностного расчета, подкрепленного статическими испытаниями наиболее ответственных элементов, а также благодаря использованию двухцилиндрового двухтактного двигателя ЛК-2 собственной конструкции Л.А. Комарова с удельным весом всего 1 кг/л.с.

Руководитель авиамодельного кружка СЮТ города Златоуста Л.А. Комаров с учениками

Лев Александрович Комаров родился 8 октября 1924 года в Ленинграде. В начале 1941 года он поступил во 2-ю Ленинградскую спецшколу ВВС, которая готовила старших школьников для поступления в военные авиационные училища. В начале 1942 года спецшкола была эвакуирована из блокадного города, и Лев Комаров оказался в Златоусте. На этом его формальное авиационное образование тогда и закончилось. В Златоусте он работал токарем завода № 66, мастером производственного обучения ремесленного училища № 23, радиотехником машзавода, и наконец, в начале 1960 годов, стал руководителем авиамодельного кружка Дворца пионеров. Все это время юношеская мечта о небе не оставляла его.

Там же в эти годы инструктором авиаотряда юных летчиков-планеристов работал другой незаурядный человек — Гуго Петрович Петерс. Он был на десять лет младше Комарова, но трудностей в его жизни было не меньше. Еще в молодости, обучаясь на курсах трактористов, он попал под гусеницу трактора и лишился левой ноги ниже колена. Несмотря на инвалидность, благодаря настойчивому характеру, Гуго всеми правдами и неправдами получил водительские права, а затем добился разрешения работать инструктором первоначального обучения на планерах.

Гуго Петерс — руководитель кружка юных планеристов при Дворце пионеров Златоуста

Как вспоминает Гуго Петрович, идею построить своими руками микросамолет Лев Комаров впервые озвучил, увидев в планерном кружке запасы тонкой авиационной фанеры и множество узлов от самолета По-2. Комаров организовал несколько бригад школьников-авиамоделистов: одни под его контролем рассчитывали самолет, другие — чертили, изготавливали деревянные детали, испытывали их на прочность.

Со схемой летательного аппарата больших вопросов не возникло. Для легкого самолетика (авиетки) компоновка подкосного высокоплана уже давно зарекомендовала себя как оптимальная по весовому совершенству и аэродинамической устойчивости. Подобные авиетки еще в 1930-х годах строил А.С. Яковлев (АИР-3 и АИР-4), а также известны их многочисленные зарубежные аналоги. В 1962 году В. Тацитурновым, П. Костиным и Л. Секириным был построен самодельный самолет «Ленинградец» со старым трофейным мотором «Цюндапп» мощностью 50 л.с. («ЮМК» № 6-1964). Тогда же конструктор-любитель А. Трубников из города Кириллов Вологодской области собрал очень похожий на будущий «Малыш» одноместный самолет с размахом крыла всего около 7 метров («ЮМК» № 2-1962).

«Малыш» готов к полету. Первый справа — Гуго Петерс, второй — Лев Комаров

Сложнее было решить проблемы с двигателем, а точнее — с его полным отсутствием. Расчеты показывали, что для взлета одноместного ЛА с минимальным взлетным весом около 200 кг потребуется легкий двигатель мощностью примерно 30 л.с. Но таких двигателей в СССР тогда просто не существовало. В советской мототехнике в начале 1960-х годов был большой разрыв между двухтактным одноцилиндровым мотором мотоцикла Иж-56 мощностью 13 л.с. и четырехтактными двухцилиндровыми оппозитами тяжелых мотоциклов «Урал» М-72 (22 л.с.) и М-62 (28 л.с.). Казалось бы, мощность последних подходит, но из-за их веса уложиться в расчетные характеристики не представлялось возможным.

И тогда Лев Комаров решил сделать собственный двухцилиндровый оппозитный двигатель, используя цилиндропоршневые группы Иж-56. Для этого пришлось изготовить картер и собрать новый коленчатый вал из двух валов Иж-56. К работе Лев Александрович подошел со всей серьезностью, и двигатель, прежде чем его установили на самолет, прошел полный цикл стендовых испытаний в двух вариантах — ЛК-1 и ЛК-2.

Модернизированный челябинский вариант «Малыша» с двигателем РМЗ-640 от снегохода «Буран». У борта стоит Л.А. Комаров

Первый подлет «Малыш» совершил ровно через три года после полета Ю.А. Гагарина — 12 апреля 1964 года. Произошло это на льду большого городского пруда Златоуста. После опробования самолета в воздухе Лев Александрович поднял его на 25, а затем и на 300 метров. Кроме Л.А. Комарова, летал и Г.П. Петерс, а к небольшим подлетам допускались и школьники — строители «Малыша» (к концу 1960-х годов такие вольности, конечно, строго запретили).

Летал на «Малыше» и почетный гость юных техников — знаменитый летчик М.В. Водопьянов. А генеральный конструктор О.К. Антонов прислал создателям «Малыша» письмо с высокой оценкой их работы.

«Малыш» в процессе постройки. Хорошо виден двигатель ЛК-2 конструкции Льва Комарова

Всего «Малыш» совершил более 800 полетов общей продолжительностью около 235 часов — очень много для самоделки! В Советском Союзе по его мотивам создали еще несколько любительских конструкций. Почти точную копию в 1970 году сделали во Владимире братья Носковы. В 1967 году в Нижнем Тагиле на городской станции юных техников под руководством Е. Кузнецова был построен самолет «Блоха» с форсированным двухцилиндровым двигателем от мотоцикла «Иж-Юпитер» мощностью 30 л.с. (см. «М-К» № 9-1971). Вес «Блохи» составлял 140 кг.

Был у «Малыша» и прямой «потомок». Через двадцать лет ученик Л.А. Комарова Вячеслав Рябинин, преподаватель труда школы № 4 в Златоусте, собрал с ребятами самолет «Школьник», оснащенный мотоциклетным мотором М-67 мощностью 36 л.с. В 1985 году «Школьник» участвовал в 3-м Всесоюзном смотре-конкурсе самодельных летательных аппаратов в Киеве. Вес самолета был 170 кг.

Златоуст, 2024 год. Памятник «Малышу» и его создателям в детском парке «Крылатко»

Подводя итоги, можно сказать, что хотя по схеме «Малыша» Л.А. Комарова было построено довольно много микросамолетов, рекорд его весового совершенства так и не был побит, по крайней мере, для его схемы и применяемых материалов. Поэтому авиаторы-самодельщики проявляют большой интерес к конструкции «Малыша» и в наше время.

Интересна дальнейшая творческая судьба создателей «Малыша». Как уже упоминалось, О.К. Антонов, следящий за развитием любительской авиации в стране, высоко оценил самоделку, и… пригласил Л.А. Комарова и Г.П. Петерса на работу в своем ОКБ в Киеве. Формально Комаров не имел тогда никакого специального образования, поэтому по настоянию Антонова он окончил экстерном авиационный институт и был принят на должность конструктора.

Гуго Петерс в Киеве стал летать на рекордных планерах конструкции Антонова, вскоре получил свидетельство летчика ДОСААФ-буксировщика планеров, а позднее, несмотря на инвалидность, добился права стать летчиком ГВФ и даже командиром воздушного судна.

Единственный в своем роде реактивный сельскохозяйственный биплан М-15. В его создании и освоении серийного производства в Польше принимал участие Л.А. Комаров

В ОКБ Антонова Лев Комаров работал в бригаде легкомоторной авиации, возглавляемой Р.А. Измайловым. В конце 1960-х годов почти весь состав этого коллектива отправился в город Арсеньев, где внедрялись в серийное производство планер конструкции О.К. Антонова А-15 и легкий самолет Ан-14 «Пчелка». На Дальнем Востоке Измайлов и его сотрудники создали оригинальный проект реактивного сельскохозяйственного самолета. При этом Антонов резко возражал против его весьма спорной концепции, к тому же, завод в Арсеньеве переводился на выпуск вертолетов. Проект по линии СЭВ передали в Польшу, на завод PZL в Мелеце, где он получил обозначение М-15 и был запущен в серийное производство вместе с самолетом Ан-28. (Об уникальном советско-польском реактивном сельскохозяйственном самолете-биплане М-15 см. в «М-К» № 7-1981.) Советские конструкторы, в том числе Измайлов и Комаров, числились на заводе в Мелеце консультантами. Много лет проработав в Польше, Лев Александрович стал почетным гражданином, заслуженным деятелем науки и техники этой страны.

После двух инфарктов Лев Комаров вынужден был выйти на пенсию. Он вернулся на родину и поселился в Челябинске, где снова начал работать с мальчишками. Став директором клуба «Юный техник» Челябинского радиозавода «Полет», он возродил, по сути, движение самодельщиков на Южном Урале. Своего «Малыша» он тоже перевез в Челябинск и с помощью ребят восстановил, оборудовав новым рыбинским мотором РМЗ-640 (28 л.с.) от снегохода «Буран».

В 2024 году в городе Златоуст в детском парке «Крылатко» состоялось торжественное открытие памятника уникальному самодельному самолету и его создателю. На постаменте — макет легендарного «Малыша» в масштабе 1:2. Страна помнит своих героев!

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОДРОБНОСТИ

«Малыш» — одноместный моноплан, предназначенный для спортивно-тренировочных полетов в пределах радиуса 100 км от аэродрома. По схеме — это подкосный высокоплан. Конструкция самолета — цельнодеревянная, обшивка — полотно и тонкая фанера. Склейка всех деревянных деталей производилась казеиновым клеем. У самолета нет сложных механических узлов, все его детали предельно просты.

Фюзеляж — ферменно-расчалочный. Вся его носовая часть, до кабины летчика включительно, обшита фанерой толщиной 2 мм. За кабиной раскосы фюзеляжа усилены проволочными расчалками. Поверх образовавшейся таким образом пространственной фермы укреплен гаргрот полукруглого сечения, состоящий из фанерных рамок и сосновых стрингеров. Обшивка части фюзеляжа, расположенной за кабиной, полотняная. Исключение составляет корма фюзеляжа, где крепится оперение: она зашита фанерой толщиной 1,5 мм.

«Малыш». Рисунок Р. Стрельникова («М-К» № 10-1968)

Размеры кабины были выбраны такими же, как у учебного планера. Сиденье летчика взято со списанного самолета ЯК-18. В кабине установлены указатель скорости, указатель высоты, указатель поворота, вариометр. На полу кабины размещены ручка управления и педали. Проводка от рычагов управления к рулям — тросовая, а к элеронам — смешанная. Управление двигателем находится в кабине слева. Под рукой пилота расположены рычаги управления дроссельной заслонкой и жиклерами, рядом с ними — выключатель зажигания, а чуть впереди — ручка пускового магнето. Справа размещена груша топливного насоса, около сиденья летчика находится бензиновый бак емкостью 10 л, сделанный из жести толщиной 0,15 мм.

Спереди фюзеляжа укреплена противопожарная перегородка. Моторная рама — М-образная, сварена из стальных труб 18×16 мм. Узлы, которыми моторама соединена с фюзеляжем, служат одновременно и деталями крепления передних стоек шасси и передних стоек крыльевого пилона. Детали крепления мотора регулируются подлине, благодаря чему можно производить в небольших пределах смещение оси тяги воздушного винта. В местах соединения двигателя с моторамой вмонтированы резиновые демпфирующие шайбы, поэтому вибрация от работы двигателя почти не передается на фюзеляж.

Кабина самолета «Малыш»: 1 — сиденье; 2 — ремень; 3 — ручка управления самолетом; 4 — педали; 5 — ручка управления двигателем; 6 — выключатель зажигания; 7 — груша для заливки топливного насоса; 8 — трубка Вентури; 9 — указатель скорости; 10 — указатель высоты; 11 — указатель поворота (скольжения); 12 — вариометр; 13 — ветровое стекло

Поскольку полеты выполнялись только зимой со льда озера, шасси у «Малыша» — лыжное. По схеме оно такое же, как и у самолета По-2, и состоит из стальных труб, расчаленных стальным тросом. Задняя стойка шасси имеет пружинную амортизацию с гасителем колебаний.

Хвостовой костыль — рессорного типа, снабжен маленькой лыжей, управляется от педалей совместно с рулем направления. Наиболее ответственные металлические узлы самолета выполнены из стали. После сварки все эти детали подвергались термообработке и обработке пескоструйным аппаратом.

Крыло — разъемное в центре, имеет постоянную по размаху ширину и плавные концевые закругления. Профиль крыла «Кларк-V» с относительной толщиной 11,7. Всему крылу придана небольшая отрицательная закрутка. Концевые нервюры закручены относительно центральной на 2°. Конструкция крыла — однолонжеронная.

Лонжерон — коробчатого сечения. Полки лонжерона — сосновые, выклеены из реек, стенки — фанера толщиной 1 мм. Места лонжерона, где размещены узлы крепления, усилены бобышками и фанерными накладками. Внутри лонжерона вклеены диафрагмы из тонких реек, что гарантирует устойчивость стенок. Для получения третьей точки крепления крыла к фюзеляжу и для навески элеронов имеется легкий вспомогательный лонжерон П-образного сечения.

Нервюры с облегчающими отверстиями выполнены из фанеры толщиной 1 мм с двусторонней окантовкой сосновыми рейками сечением 4×5 мм. Носок крыла до переднего коробчатого лонжерона зашит фанерой толщиной 1 мм. Этот носок совместно с лонжероном образует V-образную фанерную трубу, которая воспринимает на себя основную часть крутящего момента. В трех участках каждого полукрыла между нервюрами имеются дополнительные усиления фанерной обшивки.

Для большей жесткости крыла в четырех нервюрах вмонтированы рамные распорки, которые соединяются с основным и вспомогательным лонжеронами на болтах и клее. Крыло крепится к верхней части фюзеляжа посредством пилона, состоящего из стальных труб. В нижней части фюзеляжа крыло укреплено на подкосе и расчалено проволокой с тендером натяжения. Подкос крыла металлический, регулируется по длине. Предусмотрена возможность регулировки угла установки крыла на фюзеляже, угла поперечного V и положения крыла вдоль по фюзеляжу в пределах 100 мм (в сторону передней центровки).

Хвостовое оперение — нормальной схемы, подкосное. Профиль как вертикального, так и горизонтального оперения симметричный, с относительной толщиной 8%. Стабилизатор — неразъемный. Носки стабилизатора, киля, рулей высоты, направления и элеронов зашиты фанерой. У рулей и у элеронов аэродинамическая и весовая компенсации отсутствуют.

Киль выполнен заодно с кормовой частью фюзеляжа, благодаря чему образовался жесткий пирамидальный лонжерон, с которым посредством верхних подкосов соединяется стабилизатор. Крепление стабилизатора к фюзеляжу допускает предполетную регулировку угла установки стабилизатора.

Кордовая модель самолета по мотивам «Малыша». Благодаря своей простоте конструкция этого мини-самолета оказалась востребована не только среди любителей СЛА, но и авиамоделистов, которые массово строили его кордовые, свободнолетающие и радиоуправляемые масштабные копии

На «Малыше» применен двигатель ЛК-2 собственной конструкции — двухцилиндровый, двухтактный «боксер» с горизонтальным расположением цилиндров, работающих попеременно. За один оборот коленчатого вала двигателя происходит два рабочих хода. Рабочий объем цилиндров — 700 см3, степень сжатия — 7.

Двигатель максимально облегчен. Картер отлит из сплава АЛ-9 по деревянной модели точным литьем. Разъем картера — продольный вертикальный, эта особенность дала возможность применить одинаковые половины картера. Их обработка выполнялась на токарном и фрезерном станках. Коленчатый вал изготовлен из двух валов пускового двигателя ПД-10 от трактора ДТ-54. Оба вала спрессованы на шеститонном прессе. Фрезеровка щек и балансировка вала производились в специальном приспособлении.

Цилиндры — алюминиевые, гильзованные, от мотоцикла Иж-5б. После пересчета теплового режима цилиндров с учетом обдувки от воздушного винта, часть охлаждающих ребер была срезана, что позволило также снизить вес и уменьшить габариты двигателя.

На двигателе установлены два карбюратора. Использованы корпуса карбюраторов К-28Б от мотоцикла Иж-56 и поплавковые камеры карбюратора К-28Г от мотороллера «Тула». Электрическое зажигание осуществлялось двухискровым магнето МБ-47 от трактора С-80. Подача горючего — насосом от лодочного мотора «Москва», что дало возможность расположить бак ниже двигателя, не опасаясь отлива или недостатка топлива. До установки на самолет двигатель проработал на стенде 44 часа 23 мин.

Также было начато проектирование еще одного варианта двигателя (ЛК-3) с рядным расположением цилиндров. В него добавили редуктор и стартер от мотороллера «Тула». Планировалось применить один карбюратор и совмещенный выхлоп. Ожидаемый вес двигателя — примерно 45 кг, мощность до 40 л.с. Работы по созданию ЛК-3 были не закончены.

схема самолета «Малыш»

Основные технические данные самолета «Малыш»

Размах крыла — 6,9 м; длина — 4,75 м; площадь — 8 м²; хорда крыла в центре — 1,2 м; размах стабилизатора — 2,3 м; площадь горизонтального оперения — 1,53 м² (включая руль высоты); площадь руля высоты — 0,88 м²; угол установки крыла к оси фюзеляжа — 3°; площадь элерона — 0,52 м²; углы отклонения элеронов: вверх — 30°, вниз — 30°; угол поперечного V крыла — 1° (на каждую сторону); угол установки стабилизатора к оси фюзеляжа — 0° (может регулироваться в пределах от -2° до +3°); углы отклонения руля высоты: вверх — 34°, вниз — 30°; площадь вертикального оперения — 0,64 м² (включая руль направления); площадь руля направления — 0,54м²; углы отклонения руля направления — по 30° влево и вправо: вес пустого самолета — 110,25 кг, взлетный вес — 200 кг; нагрузка на крыло — 25 кг/м²; нагрузка на мощность — 6,7 кг/л.с.; центровка -от 33 до 35% по хорде; длина разбега на лыжах — до 50-120 м; скорость при отрыве от земли — 65 км/час; скорость при наборе высоты — 90 км/час; максимальная скорость — 110 км/час; посадочная скорость — 55-60 км/час; наибольшая допустимая скорость пикирования — 160 км/час.

Вес отдельных частей: фюзеляж с несъемным оборудованием — 27 кг: шасси с лыжами в сборе -10,5 кг; руль направления — 1,8 кг; горизонтальное оперение — 5,75 кг; крыло с элеронами — 28 кг; подкосы с узлами крепления крыла — 5 кг; двигатель в сборе с воздушным винтом — 32,2 кг.

Вес отдельных деталей двигателя ЛК-2: цилиндры (2 шт.) — 10,0 кг; коленчатый вал — 10,5 кг; картер — 3,5 кг; электрозажигание — 1,7кг; топливная аппаратура — 3,5 кг; детали крепления — 1,0 кг. Сухой вес двигателя — 30,2 кг, вес воздушного винта диаметром 1600 мм с относительным шагом 0,6-1,8 кг.

источник: https://modelist-konstruktor.com/aviacziya/rekordnyj-malysh-iz-zlatousta