Пуля с бочкообразным хвостом. Легкий самолет Miller Aviation JM-2. США

Небольшая интересная винтажная статья из июльского 1974 года выпуска журнала «Aeroplane Monthly», которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.

Предисловие редакции: В данной статье Артур Орд-Хьюм (Arthur Ord-Hume) описывает замечательный легкий самолет JM-2 конструкции Джима Миллера (Jim Miller).

Все началось, когда руководство компании J. W. Miller Aviation Inc (Miller Aviation), Марбл-Фоллс (Marble Falls), штат Техас, задумалось о радикально новой форме 4-6-местного самолета, который в тот момент разрабатывался её сотрудниками. Глава компании Джим Миллер не является новичком в авиации, и его самолет Little Gem (Маленькая жемчужина), участвующий в авиагонках класса Формулы-1 (Formula One), хорошо известен многим. Миллер также внес важные изменения в выпускающиеся серийно самолеты, применив свой процесс «реактивного профилирования» к таким самолетам как Piper Apache, Aztec и Twin Comanche. В любом случае, одним из способов доказать жизнеспособность концепции – проверить ее на масштабной модели. Поскольку в компании Miller Aviation имеют хороший опыт работ с конструкциями из стекловолокна, то было решено, что в конструкции модели, сделанной в масштабе 1 к 2, должны широко использоваться различные комбинации стекла и смолы.

Однако, в отличие от многих моделей, готовый самолет вызвал некоторые затруднения у своего создателя. Почему? Потому что он так привлекателен, так хорошо летает и так хорошо и легко управляется. Компании уже завалили запросами, но не на шестиместный полноразмерный самолет, а на летающую одноместную масштабную модель!

В результате вскоре появятся наборы частей, из которых опытные авиаконструкторы-любители смогут собрать полноценный самолет. Набор будет включать в себя все формованные детали и, вероятно, будет продаваться по цене около 7000 долларов.

Этот изящный крылатый снаряд, получивший название JM-2, сочетает в себе ряд по-настоящему нетрадиционных для легких самолетов особенностей конструкции и аэродинамики. Возьмем, к примеру, пропеллер. Зная, что вентиляторы и пропеллеры в воздушных каналах гораздо эффективнее, чем лопасти, вращающиеся в открытом воздухе, Миллер полностью закрыл воздушный винт кольцевым обтекателем, а затем, чтобы сделать ситуацию еще более необычной, он сделал два руля направления частями кольцевого обтекателя, и установил на его верхней поверхности руль высоты.

компоновочная схема легкого самолета JM-2

Результат лучше всего сравнить с пулей с бочкообразной хвостовой частью. Это прозвище было дано скоростному выкрашенному в золотистый цвет и оснащенному двигателем Continental самолету за его вызов привычным внешним формам и за его впечатляющие характеристики. Прототип этого усовершенствованного одноместного самолета недавно прошел обширную программу летных испытаний для получения сертификата летной годности, и в настоящее время он эксплуатируется в категории самодельных летательных аппаратов Федерального управления гражданской авиации США (Federal Aviation Administration – FAA).

Что касается конструкции, то JM-2 представляет собой соединение базовой металлической структуры с формованной обшивкой из стекловолокна. Вероятно, это первый случай, когда современные материалы были объединены с современной, радикальной конструкцией самолета. Фюзеляж представляет собой конструкцию, сваренную из стальных труб и включающую в себя центроплан крыла. Фюзеляж покрыт четырьмя формованными скрепленными вместе по вертикальной и горизонтальной осевым линиям. Самолет оснащен фиксированным трехопорным шасси, состоящим из основных опор из алюминиевого сплава с колесами 500×5 и тормозами и носовой стойки с амортизатором и гасителем автоколебаний носового колеса компании Bonanza и колесом 2,50×4 с шиной. Управление носовым колесом осуществляется от органов управления рулями направления.

В задней части фюзеляжа установлен двигатель Continental 0-200B, развивающий мощность 100 л.с. и вращающий четырёхлопастный воздушный винт диаметром 39 дюймов (991 мм). Он полностью закрыт воздушным каналом диаметром 40 дюймов (1016 мм), изготовленным из формованного пластика и оснащенным собственным кольцевым лонжероном. Хорда этого воздушного канала составляет 22 дюйма (559 мм), и на каждой его стороне размещен небольшой руль направления, способный отклоняться на 25° в любую сторону от оси симметрии. Верхний край воздушного канала простирается на некоторое расстояние назад и заканчивается рулем высоты с углом отклонения 26°. Жесткость воздушного канала поддерживается за счет его прикрепления с каждой стороны к задней кромке центроплана крыла, а также за счет фиксированного киля вертикального оперения, который выступает над верхней частью воздушного канала.

снимок крупным планом воздушного канала и пропеллера

снимок крупным планом воздушного канала и пропеллера

на этих двух снимках, сделанных крупных планом, показаны рули высоты и направления. На верхнем снимке показано максимальное отклонение вверх руля высоты, а на нижнем максимальное отклонение влево двух рулей направления

К центроплану крепятся болтами две внешние консоли крыла. Основу силового набора каждой из них составляют два дюралюминиевых лонжерона двутаврового поперечного сечения, а также корневая и концевая нервюры. Обшивка крыла, которая конструктивно используется для обеспечения устойчивости к скручиванию, изготовлена вакуум-формовочным методом с использованием сотовой структуры и эпоксидной смолы. Верхняя и нижняя части обшивки соединены втулками (линия переднего шва находится ниже передней кромки для обеспечения аэродинамически гладкой верхней поверхности) и скреплены с помощью склеивания и заклепок. Каждый элерон имеет площадь 25 кв. футов (2,3 м²) и диапазон отклонений 19° выше и ниже центральной линии. Крыло самолета не имеет закрылков, но Джим Миллер рассматривает возможность оснащения крыла как закрылками, так и предкрылками (вероятно, предкрылками Крюгера), чтобы снизить на 25% посадочную скорость, которая составляет 80 миль в час (129 км/ч). В крыле используется модифицированный аэродинамический профиль серии NACA 6400; длина хорды крыла у корневых частей составляет 72 дюйма (1829 мм) и 36 дюймов (914 мм) у законцовок.

снимок летящего легкого самолета был сделан Чаком Вульфом

снимок летящего легкого самолета был сделан Чаком Вульфом

Самолет, разработанный для выполнения высшего пилотажа, был подвергнут статическим испытаниям с перегрузкой 8g и испытан в полете с перегрузками до 6g. Двигатель мощностью 100 л.с. разгоняет JM-2 до приличной скорости 235 миль в час (378 км/ч), обеспечивает на уровне моря скорость набора высоты 1600 футов в минуту (488 м/мин; 8,1 м/с) и длину разбега 1500 футов (457 м). Длина разбега превышает 2000 футов (610 м). пролет над препятствием рекомендуется на скорости на уровне 90 миль в час (145 км/ч). При выключенном питании сваливание происходит на скорости 74 мили в час (119 км/ч), но при крейсерской мощности двигателя она снижается до приборной скорости 70 миль в час (113 км/ч). По словам Джима Миллера, сваливание происходит плавно, без каких-либо тенденций к потере эффективности отклоняющихся поверхностей. На полной мощности JM-2 не сваливается – нос самолета просто слегка качается вверх-вниз. Продолжительность полета с полным баком заявлена в 2 часа, что составляет 400 миль (644 км/ч).

футуристические линии высокоскоростного легкого самолета JM-2 хорошо показаны на данном снимке и, несомненно, способствуют скорости сваливания 74 мили в час (119 км/ч)

С другой стороны, JM-2 довольно легкий самолет; его собственная масса составляет 630 фунтов (286 кг), а масса в снаряженном состоянии 1100 фунтов (499 кг). Машина настолько пропорциональна, что ее 15-футовый (4,6 м) размах и 19-футовая (5,8 м) длина кажутся невероятными, пока вы не обратите внимание на размер головы пассажира.

компактная приборная панель легкого самолета JM-2

Основные принципы проектирования JM-2 отвечает требованиям действующего регламента авиагонок класса Формула-1. Тем не менее, самолет оснащен полноценной электрической системой. В будущем в дополнение к закрылкам Джим Миллер планирует установить топливный бак большей емкости, убирающиеся стойки шасси и регулируемое по высоте сиденье в кабине пилота. После того как изменения будут завершены, обновленный самолет будет тщательно проверен, и Джим Миллер планирует выпускать наборы частей для сборки самолета в домашних условиях. Крайний срок установлен на лето этого года.

Благодаря высокорасположенной хвостовой части JM-2 имеет то преимущество, что при буксировке консоли его крыла можно удалить. Что касается пилота, которому вдруг захочется быстро закрутить бочку, то скорость крена составляет ошеломляющие 180°/сек.

на данном снимке хорошо показана значительная длина хорды крыла легкого самолета JM-2. Для облегчения перевозки автотранспортом консоли крыла могут быть удалены в течение часа. Безупречная отделка достигается за счет использования стекловолокна на основе эпоксидной смолы

на данном снимке хорошо показана значительная длина хорды крыла легкого самолета JM-2. Для облегчения перевозки автотранспортом консоли крыла могут быть удалены в течение часа. Безупречная отделка достигается за счет использования стекловолокна на основе эпоксидной смолы

К моменту написания статьи Джим Миллер пришел к выводу, что его привлекательный одноместный самолет можно превратить двухместный тандем с помощью, по сути, простого приема: взять пример из практики крупных авиастроительных компаний и растянуть фюзеляж. Этот вариант, по-прежнему оснащенный 100-сильным двигателем Continental, будет развивать обнадеживающую крейсерскую скорость 175 миль в час (282 км/ч) и, будучи сертифицированным в соответствии со всеми требованиями FAA, будет стоить от 16000 до 18000 долларов США. Конструкция этого варианта находится в стадии разработки.

источник: Arthur Ord-Hume «The barrel-tailed bullet » «Aeroplane Monthly» July 1974, pages 769-773

перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-pulya-s-bochkoobraznym-hvostom-legkii-samolet-miller-jm-2