Легкий сельскохозяйственный вертолет СВ-3. Россия
Данная статья, найденная мной в одном из выпусков журнала «Моделист-конструктор», рассказывает о конструкторе-самодельщике Василии Алексеевиче Свербиле и одной из его работ — легком вертолете СВ-3.
Люди, впервые увидевшие СВ-3 вблизи, обычно спрашивают у Свербиля, как долго он его создавал. На что Василий Алексеевич не может ответить однозначно, ибо, когда он конструировал предыдущий свой вертолет — «двойку», образ «тройки» уже начинал складываться у него в голове. И потом, когда она уже строилась, продолжал развиваться, стимулируя появление новых технических идей, которые с успехом были реализованы не только в этой, но и в последующей машине — «четверке».
Такова, видимо, природа творческого процесса, протекающего в сознании Свербиля, что идея рождает идею. И ни одна из его конструкций не может быть рассмотрена в отрыве от другой. Все они — материализованные ветви мощного творческого дерева, вершина которого не видна никому, в том числе самому Василию Алексеевичу. Недаром он говорит, что сегодня в замыслах у него еще три конструкции. А сколько будет завтра?
В. Свербиля и его «тройку» хорошо знают не только на Северном Кавказе. Дважды писала о нем и его машине газета «Известия». А журналисты телекомпании НТВ отсняли и показали по телевидению фильм о своих полетах на этом вертолете, благо он двухместный и есть куда посадить (и с комфортом!) оператора.
СВ-3 смело можно было бы назвать выдающимся творением самодеятельной конструкторской мысли. Второго такого или подобного вертолета, созданного одним человеком, в мире, пожалуй, нет. Да и вряд ли появится даже в отдаленном будущем. Слишком уж уникально здесь все: личность конструктора, место и время замысла и его воплощения.
СВ-3 скомпонован по классической схеме с одним несущим винтом (НВ), рулевой винт (РВ) вынесен на хвостовую балку. Фюзеляж вертолета состоит из трех частей: платформы, пилотской кабины и хвостовой балки.
схемы вертолета СВ-3
Главная часть фюзеляжа — несущая цельнометаллическая платформа, внутрь которой встроен топливный бак емкостью 200 л для бензина АИ-93. Заливная горловина бака расположена слева по борту и впереди двигателя.
Снизу к платформе присоединены две передние и две основные (задние)опоры шасси; спереди — штанга приемника воздушного давления (ПВД), сзади — хвостовая балка (нижними узлами крепления), а сверху — пилотская кабина, двигатель и главный редуктор.
Кабина вертолета двухместная (сиденья—рядом), довольно просторная и с прекрасным обзором, поскольку застеклена от пола до потолка (в потолке, над головами пилота и пассажира, кстати, имеются окна с противосолнечными светофильтрами). Доступ в кабину легкий — сдвигаешь любую из двух дверей назад и садишься на сиденье (каждое с ремнями безопасности).
Органы управления вертолетом дублированы, то есть у каждого своя ручка управления, педали и рычаг «газ — шаг».
Комплекс пилотажных и контрольных приборов общий. Он расположен на колонке и на потолке кабины и включает все необходимое для полноценного управления летательным аппаратом и контроля его винтомоторной группы. А именно: авиагоризонт, компас, указатель скорости, высотомер, вариометр, сдвоенный тахометр (для двигателя и несущего винта), топливомер, вольтметр, указатели положения створок системы охлаждения двигателя, температуры в головках цилиндров и в главном редукторе, а также комбинированный прибор ЭМИ-ЗК с указателями давления топлива в бензонасосе, давления и температуры масла в двигателе.
В целом же система управления СВ-3 мало чем отличается от аналогичных систем вертолетов Ми-2 и Ка-26, и, как отмечали специалисты и наблюдатели, в маневре «тройка» не уступает своим заводским собратьям. Проводка системы управления вертолетом выполнена смешанной — с жесткими тягами и тросами. В продольный и поперечный каналы управления «тройки» введены загрузочные механизмы и триммеры, включаемые кнопкой на ручке. В спокойной атмосфере вертолет может некоторое время лететь даже с брошенной ручкой управления. Для того чтобы знакопеременные нагрузки и вибрация лопастей не передавались на ручку, в автомате перекоса имеются исполнительные механизмы с пятизаходной червячной резьбой, где все вибрации от лопастей полностью гасятся.
Закабинный отсек небольшой, но с мощным силовым каркасом, поскольку он участвует в перераспределении нагрузок от винтомоторной группы к фюзеляжу. Расположен отсек за спинками сидений и содержит блок качалок, тяги и тросы управления, отдельные агрегаты воздушной системы, инструментальный ящик и бытовой шкаф. Позади закабинного отсека, под продолговатым обтекателем размещаются вспомогательные механизмы двигателя, кронштейн крепления главного редуктора, электрооборудование, всевозможные кабели и трубопроводы.
Винтомоторная группа вертолета состоит из 9-цилиндрового звездообразного двигателя М-14П (от самолета ЯК-18Т) мощностью 360 л.с. (с носком редуктора — 325 л.с.), главного редуктора, собранного с применением деталей вертолета Ка-26, и редуктора рулевого винта.
Одно из слагаемых успеха В.Свербиля в проектировании «тройки» — применение двигателя именно этой марки. Многие самодеятельные конструкторы-авиаторы обращаются к М-14П. Однако используют его не полностью (возможно, их отпугивает его мощность и габариты), а снимают несколько цилиндров и «лепят» из них двигатели для своих самолетов. Свербиль же расценил, что целая «звезда» как нельзя лучше подходит для СВ-3 и по мощности, и по габаритам (диаметр М-14П в миделе всего метр). Кроме того, Василий Алексеевич решил не прятать двигатель в развитый закабинный отсек, а изготовил ему отдельный обтекатель-кокон, что придало силуэту вертолета даже некоторую изящность. Силовые же подкосы моторамы выпустил наружу и закрепил на платформе.
Кроме того, двигатель и жестко связанный с ним под прямым углом главный редуктор он наклонил вперед на 4°. Сделал так по двум причинам. Во-первых, чтобы в крейсерском полете фюзеляж вертолета сохранял горизонтальное положение и создавал аэродинамическое сопротивление воздушному потоку как можно меньшее. Во-вторых, наклон оси главного редуктора вперед увеличил зазор между концами лопастей несущего винта (НВ) и хвостовой балкой, что позволило, приблизив рулевой винт (РВ), укоротить хвостовую балку, следовательно, уменьшить массу вертолета. Иметь такой зазор важно еще и для того, чтобы при раскрутке лопастей НВ на старте, при взятии летчиком ручки управления на себя или при сильном порывистом ветре не произошло опасное сближение лопастей несущего и рулевого винтов.
Но это еще не все. Вертолет должен взлетать, как говорится, с четырех колес, без качения по земле. С наклоненной вперед осью вращения НВ такой взлет проблематичен, и летчику, чтобы удержать машину на месте, надо уже на старте брать ручку управления на себя. Однако в пилотировании вертолетом считается неприемлемым стартовать подобным образом. Поэтому Свербипь удлинил переднюю опору шасси настолько, чтобы фюзеляж поднял нос на угол 2°. В результате угол наклона плоскости вращения НВ к горизонту уменьшился, что позволяет «тройке» взлетать по классическому варианту.
Заправочные данные СВ-3: емкость маслобака двигателя 20 л, маслобака главного редуктора 10 л, воздушной системы 20 л. Последняя применяется для запуска двигателя (давление в магистрали 50 кг/см²), для привода тормозов основных колес (давление 10 кг/см²) и управления цилиндром клапанной коробки навесного химического оборудования. Воздушная система заряжается от наземных источников через специальный штуцер на борту.
Электрооборудование «тройки» включает в себя аккумулятор 12А10, генератор ГСМ-3000, аэронавигационные огни (на обтекателе двигателя) и проблесковый маяк (на хвостовой балке). Напряжение бортовой электрической сети 27 В. Аккумулятор можно подзаряжать от внешнего источника электроэнергии через розетку, выведенную наружу.
Для переговоров с диспетчерами на земле вертолет оборудован УКВ радиостанцией «Баклан» с радиусом действия 150 км. Связь же с персоналом заказчика при проведении химической обработки полей экипаж поддерживает по рации «Лен» (дальность ее 40 км). Ну а между собой пилот и оператор (или курсант) общаются при помощи СПУ-7 (самолетного переговорного устройства) — у каждого имеется свой абонентский щиток. Кстати, через этот щиток любой член экипажа может выходить в эфир самостоятельно.
Для несущего винта правого (то есть по часовой стрелке) вращения В. Свербиль использовал модернизированные им лопасти верхнего воздушного винта вертолета Ка-26. Длина каждой лопасти (от оси конических отверстий узла крепления и до кончика) 5941 мм, удлинение 26, сужение 2,42. Величина хорды лопасти по ее длине колеблется от 175 до 350 мм, а относительная толщина профиля (NACA 230) — от 12 до 15 процентов. Угол отрицательной крутки составляет 11°36'.
Хвостовая балка — ферменной конструкции, собрана из хромансилевых и стальных (сталь 20) труб диаметром от 20 до 27 мм. Зафиксирована она в четырех точках, две из которых — на задней кромке несущей платформы, а две — на корпусе главного редуктора. Кроме того, балку поддерживают еще две тяги, протянутые от верхнего узла крепления главного редуктора (с передачей нагрузок по еще двум тягам далее — на каркас зака-бинного отсека). На конце хвостовой балки установлен редуктор рулевого винта. Приводится он от двигателя трубчатым валом, установленным в пяти промежуточных подшипниковых опорах.
Важную роль в четкой работе всех систем СВ-3 играют амортизационные стойки шасси. Вертолетчики знают о явлении так называемого земного резонанса, когда при раскрутке лопастей машину начинает раскачивать так, что недалеко до разрушения не только шасси, но и всей конструкции. Столкнулся с этим весьма неприятным явлением и Свербиль. С кем только не консультировался, чего только не предпринимал, но все безрезультатно — «тройку» трясло нещадно. И лишь когда конструктор доработал демпферы вертикальных шарниров втулки НВ и опытным путем подобрал необходимые величины давления воздуха в амортизаторах опор шасси, проблему удалось решить. Вот эти величины: 70 кг/см² в передних амортизаторах и 53 кг/см² — в основных (задних). Здесь уместно привести параметры давления и в пневматиках передних и основных колес — соответственно 3 и 2,5 кг/см².
Нормальная центровка вертолета рассчитана на ситуацию, когда в кабине двое. Если же в полет отправляется один пилот, что случается чаще всего, то вместо пассажира на пол кабины кладется балласт — свинцовый груз массой 20 кг.
вертолет СВ-3
В. Свербиля часто спрашивают, не дороговато ли он платит за удовольствие покружить час-другой в небе? Вертолет ведь денег стоит, и немалых. Да и топливо ныне недешево. На этот случай у конструктора имеется весомый довод, который многое объясняет. Дело в том, что СВ-3 создавался с дальним прицелом: машина должна была применяться в основном для химической обработки полей. И высота расположения ее несущего винта выбрана с таким расчетом, чтобы на земле безопасно заправлять баки химикатами, не останавливая двигатель. А это — экономия времени, и немалая!
Установив на вертолет специальное оборудование, Свербиль провел пробное опыление, результаты которого показали: лучше «тройки» с этой работой не справится никто!
Видеосъемки операторов НТВ и местных любителей (автор статьи видел эти кадры) запечатлели СВ-3 в полетах над многими населенными пунктами Карачаево-Черкесской Республики и Ставропольского края. Машина и в воздухе, и на земле вызывала неподдельный интерес жителей. Если «тройка» приземлялась, вокруг нее тотчас собирался народ. В.Свербиль обычно терпеливо отвечал на вопросы, не особенно следя за тем, чтобы кто-нибудь чего-нибудь не открутил, до сих пор этого не случалось ни разу. Везде люди с уважением относятся к человеку, который сам построил такую отменную машину, и сам же на ней летает!
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Экипаж: 2 человека
Силовая установка: один девятицилиндровый радиальный двигатель М-14П мощностью 360 л.с.
Размеры:
длина фюзеляжа без винтов 9220 мм
длина с вращающимися винтами 13950 мм
высота на стоянке 3800 мм
диаметр несущего винта 13000 мм
диаметр рулевого винта 2060 мм
угол наклона вала несущего винта 4°
ометаемая площадь несущего винта 132,7 м²
удельная нагрузка на ометаемую плошадь несущего винта 11,3 кг/м²
число оборотов несущего несущего винта 300 об/мин
число оборотов рулевого рулевого винта 1450 об/мин
угол установки лопастей несущего винта 16°±1°30'
угол установки лопастей рулевого винта -5°
тяга несущего винта 1500 кг
Масса:
пустого 950 кг
максимальная 1500 кг
Летные характеристики:
максимальная скорость 150 км/ч
крейсерская скорость 130 км/ч
расчетная высота полета до 4500 м
Летные характеристики с навесным химическим оборудованием:
скорость полета 110 км/ч
скорость полета при опылении 80 км/ч
ширина захвата 40 м
высота полета при опылении 2-5 м
размах опылительных штанг 97 м
ёмкость баков с раствором химикатов 300 л
привод насоса АМ-42 распылителя — механическии
источник: А.ТИМЧЕНКО «Вертолет на двоих» «Моделист-конструктор» № 7’2000
