Проект ультралегкого самолета Livesey D.L.5. Великобритания

Небольшая, но интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.

Ультралегкий самолет D.L.5 

Предисловие редакции: Артур Орд-Хьюм (Arthur Ord-Hume) описывает проектируемый Дэвидом Ливси (David Livesey) одноместный миниатюрный самолет.

Интерес к самодельным самолетам, постоянно растущий в течение последнего десятилетия, демонстрирует здоровый интерес к полетам на летательных аппаратах, расположенных на противоположном конце шкалы от программ SST (Supersonic transport; сверхзвуковой пассажирский самолет), STOL (военно-транспортный самолет с КВП), MRCA (Multi Role Combat Aircraft; программа многоцелевого боевого самолета, приведшая к созданию Panavia Tornado) – столь сложных и для непрофессионала нереалистичных, что они требуют классификации на языке аббревиатур. Под экспертным руководством ассоциации летчиков-любителей (Popular Flying Association; PFA), которая в Британии отвечает за выдачу сертификатов летной годности самодельным самолетам, появляется все больше и больше самолетов, которые можно сделать своими руками и которые являются безопасными, практичными и дешевыми в изготовлении и эксплуатации.

Несколько лет назад в попытке разработать новое поколение очень простых самолетов, которые могли бы сочетать прочность и простоту с дешевизной и летными характеристиками, PFA совместно с университетом Лафборо (Loughborough University) провела двухдневный симпозиум по проектированию. Темой симпозиума был ультралегкий самолет.

Одним из ярых энтузиастов простых и дешевых летательных аппаратов, присутствовавших на этой сессии, был инженер-конструктор Дэвид М. Ливси (David M. Livesey), Ричмонд, графство Суррей. Однако, в отличие от многих других, после увольнения он имел достаточный энтузиазм, чтобы начать проектирование собственного «самолета-минимум». Первоначальные чертежи, планы и расчеты доведены до такого этапа, что уже можно начинать постройку.

Получивший обозначение D.L.5, проект Дэвида Ливси представляет собой самолет исключительной простоты, который можно построить в 16-футовом (4,9 м) гараже или мастерской. Там, где это возможно, используются коммерчески доступные детали, такие как колеса, топливный бак, сиденье и сырье. Наиболее важным для многих конструкторов, которым приходится работать в свободной спальне, все детали сделаны так, чтобы проходить через стандартную дверь шириной 2 фута 6 дюймов (762 мм) без повреждений конструкции дома или самолета. Судостроительная фанера заменяет дорогостоящую березовую фанеру во всех местах кроме некоторых точек концентрации высоких напряжений, сварка сведена к минимуму, а в состав оборудования включены только самые необходимые приборы.

схема модели ультралегкого самолета Livesey D.L.5

Ангары являются необходимыми накладными расходами, на которые многие владельцы скупятся. Консоли крыла D.L.5 отсоединяются легко и быстро, и поэтому самолет можно как оставить в гараже, так и доставить на аэродром, используя автомобиль в качестве буксировщика. В качестве силовой установки используется переделанный двигатель VW объемом 1300-1600 куб. см, который крепится болтами непосредственно к передней части фюзеляжа. Сдвоенные магнето приводятся в движение независимо друг от друга с помощью зубчатых ремней вместо одиночной цепи, используемой в некоторых модификациях. Топливный бак объемом 8 галлонов (36 л) обеспечивает запас хода в условиях невозмущенной атмосферы не менее 250 миль (402 км).

показанный в разрезк ультралегкий самолет Livesey D.L.5

Сам фюзеляж представляет собой квадрат постоянного поперечного сечения с длиной стороны 11 дюймов (280 мм), четырьмя еловыми лонжеронами и фанерной обшивкой. Фюзеляж проходит от противопожарной перегородки до балки крепления киля. В районе кабины коробка фюзеляжа расширяется в стороны до величины 26 дюймов (660 мм), чтобы охватить ноги пилота (он сидит верхом на коробчатом фюзеляже) и поддерживать центроплан крыла. Киль представляет собой одиночную панель из судостроительной фанеры, к каждой стороне которой приклеены полунервюры. Данные полунервюры используются в качестве направляющих; в полученное пространство наносится жидкий пенопласт, который после высыхания и обрезки приобретает жесткую форму аэродинамического профиля. Вся конструкция покрывалась обшивкой из стекловолокна. Срок изготовления киля и руля направления оценивается в два вечера. Стабилизатор и руль направления, которые при хранении и транспортировке могут быть сняты, имеют аналогичную конструкцию. Простой треугольный обтекатель закрывает заднюю оконечность фюзеляжа и обеспечивает заднюю точку крепления стабилизатора.

модель ультралегкого самолета Livesey D.L.5

модель ультралегкого самолета Livesey D.L.5

Новинкой (для британских легких самолетов) являются основные стойки шасси с деревянным амортизирующим элементом. Данный элемент состоит из дуги постоянного радиуса, котрый изготовлен из связанных стекловолокном слоев ясеня шириной 9 дюймов (229 мм) в центральной самой широкой ее части. В этом месте он крепится к нижней стороне коробчатого фюзеляжа с помощью уменьшающих давление подкладок из швеллерной стали, резиновых амортизирующих блоков и U-образных болтов. Колеса для картинга из магниевого сплава, оснащенные дифференциальными тормозами с тросовым приводом, прикреплены к стальным кронштейнам на оконечностях амортизирующего элемента.

В конструкции двухлонжероннного крыла использовался модифицированный аэродинамический профиль NACA 632-615. Основной лонжерон, имевший I-образное поперечное сечение, расположен на расстоянии 30% длины хоры. Лонжерон состоит из стенки из березовой фанеры и четырех уголковых поясов из ели. Скручивающие нагрузки воспринимаются передней кромкой крыла, которая представляет собой конструкцию из покрытых стеклопластиковой обшивкой носков нервюр, между которыми расположена добавляющая жесткость структура из вспененного материала. В целях обеспечения простоты конструкции и легкости изготовления нервюры крыла являются сплошными. Нервюры крыла расположены под углом, образуя боковую ферму типа Уоррена, оканчивающуюся у широкого U-образного заднего лонжерона. К заднему лонжерону крепятся зависающие элероны и закрылки, управляющиеся трубчатыми валами. Как и в случае с хвостовым оперением все отклоняющиеся поверхности крыла имеют конструкцию со стеклопластиковой обшивкой и заполнением внутренних пустот пенопластом.

кабина модели ультралегкого самолета Livesey D.L.5

Проводка всех линий управления самолета D.L.5 является внутренней. Большое лобовое стекло закрывает двигатель, переднюю часть фюзеляжа и пилота. Также рама ветрового козырька образует жесткую структуру, полностью закрывающую силуэт пилота.

Дэвид Ливси, начавший работу над прототипом, тщательно изучил проблемы, с которыми сталкиваются люди, которые строят летательные аппараты своими силами, и, в частности, время, которое обычно требуется для постройки собственного самолета. По его расчетам самолет можно изготовить за год работы в свободное время при стоимости около 400 фунтов стерлингов плюс двигатель. Средняя стоимость строительства, вероятно, составит 650 фунтов стерлингов, что при выполнении работ в течение года составит около 12,50 фунтов стерлингов в неделю.

До первого полета D.L.5 еще далеко, и новая конструкция требует тщательной оценки, прежде чем полностью утвержденные чертежи станут доступны всем и каждому. Мы желаем проекту Дэвида Ливси всяческих успехов и должны добавить, что пройдет не менее восемнадцати месяцев прежде чем чертежи D.L.5 могут быть опубликованы.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Livesey D.L.5

Назначение: ультралегкий самолет

Статус: проект

Экипаж: 1 чел.

Размеры:

размах крыла 25 футов (7,62 м)
хорда крыла 4 фута (1,22 м)
общая длина 17 футов (5,18 м)
общая высота 6 футов 2 дюйма (1,88 м)
размах стабилизатора 8 футов 6 дюймов (2,59 м)
хорда стабилизатора 2 фута (0,61 м)
колея шасси 5 футов 6 дюймов (1,68 м)
площадь крыла 100 кв. футов (9,29 м²)
общая площадь элеронов 8 кв. футов (0,74 м²)
общая площадь стабилизатора 17 кв. футов (1,58 м²)
площадь рулей высоты 6,8 кв. футов (0,632 м²)
площадь киля 3,8 кв. футов (0,35 м²)
площадь руля направления 5 кв. футов (0,46 м²)
общая площадь вертикального оперения 8,8 кв. футов (0,82 м²)

Масса:

пустого 450 фунтов (204 кг)
полная 650 фунтов (295 кг)
удельная нагрузка на мощность 16 фунтов на л.с. (7,26 кг/л.с.)
удельная нагрузка на крыло 6,5 фунтов на кв. фут (31,7 кг/м²)

Летные характеристики:

максимальная крейсерская скорость 98 миль в час (158 км/ч)
максимальная скорость пикирования 120 миль в час (193 км/ч)
скорость сваливания 40 миль в час (64 км/ч)

примечание – летно-технические характеристики являются расчетными

источник: Arthur Ord-Hume «The D.L.5 minimum aircraft» «Aeroplane Monthly» 1973-07, стр.137-139