Как сшить параплан

Обновлено: 29.11.2022

Полет от созвездия Орион к созвездию Скорпион, а именно к альфе созвездия — Антаресу, потребовал бы, вероятно, гораздо больше времени, чем создание парапланов, названных звездными именами. Семейство парапланов серии «Орион», ставшее безопасным проводником в парапланеризм для сотен пилотов, за период с 1986 по 1994 год было разработано более чем в десяти модификациях.

«Орионы» и до настоящего времени пользуются уважением благодаря своей высокой надежности и держат пальму первенства как первые отечественные серийные парапланы (начало серийного выпуска — май 1990 года, защищены свидетельством на промышленный образец. Авторы: О.Зайцев и А.Черновалов).

На «орионах» начинали летать на горе Клементьева в Коктебеле, где после предварительных полетов наиболее серьезную проверку летательного аппарата провел парашютист-испытатель В.Котов. Затем на горе Ай-Петри в районе Ялты параплан испытывал пилот-инструктор по пара- и дельтапланерному спорту из Германии.

Чуть позже на нем отрабатывались безопасные способы одиночных и парных буксировочных полетов (1990 — 1991 годы), а также испытывался первый отечественный парамотор Олега Орэ, изготовленный на базе ижевского мотоциклетного двигателя (1992 год, название мотопараплана — «АВИЗ-Латена»), В.Божуков планировал со склонов и вершин памирских семитысячников и экспериментировал с летающими радиоуправляемыми роботами (1991 — 1993 годы).

Сам я участвовал на «Орионе-27С» в чемпионате мира (Швейцария, 1993 год) и так далее. На «орионах» завоевывались призовые места почти на всех соревнованиях 1990 — 1993 годов, а в 1995 году на Кубке СНГ А.Кобызев, «пересевший» с родного дельтаплана на столь непривычный аппарат накануне соревнований, занял 3-е место. В январе 1992 года мы с женой организовали фирму «АВИЗ», которая до сих пор выполняет все разработки парапланов и снаряжения к ним.

Одновременно с модификациями «Ориона» создавались и экспериментальные образцы новых парапланов. Так, в начале 1993 года разработали и испытали аппарат с малой площадью купола (19 м2) по имени «Джонатан», имевший много конструктивных новшеств.

Во-первых, был применен поперечный крой верхней поверхности купола (по аналогии с дельтапланом) и задана более плоская форма центроплана в сочетании с отклонением концевых частей вниз по малому радиусу.

Во-вторых, использованы тонкие профили с относительной толщиной 9. 11%. В-третьих, изменена конструкция узлов подсоединения строп к куполу. Все это вместе обеспечило диапазон скоростей полета, сравнимый с дельтапланом, что не удавалось получить на других парапланах такой же площади, например, на Trilair-19 швейцарской фирмы Ailes de К. Однако этот аппарат оказался несколько преждевременным и работы над ним пока отложены.

После ознакомления с аналогичной техникой непосредственно во время участия в чемпионатах мира и Европы (Словения, 1994 год) начались разработки новых парапланов в классах perfomance (спортивно-тренировочный) и competition (спортивный).

Так, в 1995 году появились серии «Альфа» с удлинением купола 5.3. 5.6, а в 1996 году — «Антарес» с удлинением 6,6. 7.3 (параметр «удлинение купола» — отношение квадрата размаха купола к его площади, увеличение этого показателя обеспечивает повышение аэродинамического качества крыла). «Альфа» и «Антарес» по существу являются звеньями одного направления, так как базируются на дельтавидной форме купола в плане.

Другими словами, они имеют прямую стреловидность по передней и задней кромкам. Именно дельтавидная форма купола в сочетании с правильным набором профилей (нервюр) и определенной регулировкой стропной системы обеспечили очевидный прогресс в летных характеристиках и надежности. Такие предварительные выводы сделали после сравнения «Антареса» в полетах 1996 — 1997 годов с лучшими образцами, такими, как Zen (Арсо), Хуоп и Xenon (Nova) и другие.

Но об «Антаресе» речь пойдет позже, когда будет накоплен практический опыт. В данной статье целесообразно остановиться на парапланах серии «Альфа», для которых «Антарес» можно рассматривать как вариант, подтверждающий правильность выбранного нами направления по многим параметрам. Например, то же удлинение купола (7,3) сегодня как минимум на единицу — полторы превышает достигнутый уровень большинства зарубежных спортивных парапланов.

Первый экспериментальный образец «Альфы» был изготовлен в январе 1995 года и имел на май налет более 30 часов. Из них около 20 часов потребовалось для регулировки стропной системы, обеспечивающей безопасность на всех режимах полета. Всего налет на лидерном образце в том году составил около 80 часов, включая полеты на чемпионатах СНГ, Украины и на тестах в Швейцарии, которые проводились совместно с немецкой фирмой Flight Design.

За два года на всех «альфах» пилоты налетали более 600 часов. Но мне самому для поиска оптимальных регулировок и других параметров параплана пришлось пожертвовать участием во всех соревнованиях и рейтингом спортсмена, так как для большей эффективности основной объем работ проводился на израильских парадромах, отличающихся стабильностью погодных условий. Ниже приведено краткое описание конструкции параплана «Апьфа-29» образца 1997 года.

Купол-крыло имеет дельтавидную форму и содержит 55 ячеек, образованных последовательным соединением нервюр с элементами верхних и нижних полотнищ. При раскрое последних используются соответственно длины спинок и корытец соседних профилей, а углы скоса по передней (а) и задней (Р) кромкам определяются углом стреловидности купола.

Припуск на швы оставляется из расчета 12. 15 мм. Воздухозаборники полукруглой формы вырезаются в передней части нижних полотнищ, за исключением шести концевых (по три с каждой стороны), и усиливаются по контуру дакроновыми полосками. Нервюры являются носителями профилей крыла. По мере удаления от продольной оси купола к его концевым частям профили изменяются в соответствии с закономерностью, заданной значениями относительной координаты максимальной толщины центрального и концевого профилей, что обеспечивает аэродинамическую крутку купола.

Таким образом, каждая нервюра имеет свои собственные геометрические параметры, что отличает «Альфу» от множества зарубежных парапланов, где используют один базовый профиль. Сочетание аэродинамической крутки с дельта- видной формой обеспечивает компромисс между легким управлением, устойчивостью параплана с хорошими демпфирующими свойствами в условиях повышенной турбулентности внешнего потока, жесткостью купола в полете и высокими аэродинамическими характеристиками.

Равномерное наполнение купола по всему размаху осуществляется за счет овальных отверстий в нервюрах. Чтобы последние не теряли прочности, отверстия располагают в области условного равнобедренного треугольника, образованного отрезками нижней кромки нервюр и лучами, проведенными из точек а, Ь, с и d под углом приблизительно 45° к основанию.

В качестве материалов для изготовления полотнищ и нервюр купола могут использоваться традиционные для парапланов ткани зарубежного или отечественного производства — «Альфа» не является очень чувствительным к таким факторам. Однако следует помнить, что более тяжелые отечественные материалы усложняют старты в безветрие. Стропная система — разветвленного типа. Подсоединяются стропы к петлям купола, вшитым вдоль каждой нервюры для пер-а, b и с) и через одну нервюру для рядов d и d*.

Изготавливаются они из малорастяжимых шнуров, содержащих сердцевину и внешнюю оплетку. Для коротких строп используются шнуры диаметром 1,1 . 1,3 мм с усилием на разрыв 60. 80 кгс, а для длинных строп, соединяющихся с лямками свободных концов (V-line), диаметром 1,7. 2 мм с усилием на разрыв 100. 120 кгс. Регулировкой стропной системы (подбором длин строп) добиваются при доводке параплана оптимальных значений установочных углов купола во всех продольных сечениях, что характеризует геометрическую крутку крыла.

Этот этап окончательной доводки является, как правило, самым длительным и трудоемким, но таблица длин строп значительно облегчит его. Стропы управления также разветвленного типа соединяют заднюю кромку купола с петлей (клевантой), при помощи которой пилот управляет парапланом с момента старта и до приземления. К каждой клеванте подсоединяются по одной или по две стропы. Свободные концы выполнены в 4-рядном исполнении (a, b, d со скользящим рядом с). По желанию на передних лямках можно установить два блочка для «акселератора» или один блочок на лямке d для ножного триммера.

Оба эти дополнительные устройства обеспечивают расширение диапазона скоростей полета. Свободные концы изготавливаются из капроновой ленты типа ЛТКП шириной от 22 до 26 мм и усилием на разрыв не менее 600 кгс. Одним из наиболее важных параметров параплана для каждого пилота является площадь купола или, точнее, удельная нагрузка на крыло. Поэтому представляемые разработчиками сведения о массе пилота с допуском в 15. 30 кг для каждого типоразмера параплана не являются корректными.

В связи с этим выводом для «Альфы» разработана универсальная методика индивидуального подбора площади купола путем варьирования шириной полотнищ и длиной хорд при постоянном количестве ячеек, что позволяет отказаться от корректировки удельной нагрузки при помощи крайне неудобных в эксплуатации водяных балластов. Подвесная система состоит из основы, плечевых, грудных и ножных лямок. Первая шьется из капронового авизента в два-три слоя. Для придания системе большей жесткости в ее спинке и сиденье делаются карманы, в которые вставляются фанерные вкладыши.

Лямки, изготовленные из ленты ЛТКП-44-1600 и снабженные разъемными пряжками, могут регулироваться по длине. Соединенные с основой и между собой (закрепы выполняются зигзагообразным швом нитками № ЗК), они надежно фиксируют пилота. Самодеятельным конструкторам, пожелавшим изготовить параплан типа «Альфа» по данной публикации, рекомендую после сборки и регулировки аппарата провести его облет квалифицированным пилотом соответствующей организации.

(Автор: О.ЗАЙЦЕВ, г.Феодосия)

Параплан «Лльфа-29»

Параплан «Лльфа-29»: 1 — воздухозаборники, 2 — стропы дополнительные, 3 — стропы центральной группы основные, 4 — стропа консольной группы основная, 5— стропа боковая (по 2 шт. от каждой консоли), 6 — клеванта, 7 — система подвесная, 8 — конец ремня свободный, 9 — нервюра, 10 — элемент верхнего полотнища, 11—элемент нижнего полотнища, 12 — стропа управления консольной группы, 13—стропа управления центральной группы, 14 — кольца (сталь XI8Н9Т), 15 — триммер ручной, 16 — пряжка со стопором, 17 —шнур ножного триммера, 18 — блоки, 19 — лямка «акселератора», 20 — петля крепления дополнительных строп (лента ЛТКП-15-185), 21, 22 — окантовки воздухозаборника (лента, дакрон или лавсан плотностью 200. 240 г/м2), 23 — стремя ножного триммера.


 Купол параплана

Купол параплана (вил в плане).

Характеристики профиля купола.

Характеристики профиля купола.

Профиль AVIZ-ALPHA (центральный) для параплана «Альфа-29»

Профиль AVIZ-ALPHA (центральный) для параплана «Альфа-29».


Подвесная система

Подвесная система: 1 — основа (авизент или рюкзачная ткань), 2 — лямка грудная, 3 — клапан плечевой, 4 — пряжка, 5 — лямка плечевая, 6—карабин альпинистский, 7 — лямка регулируемая разъемная грудная, 8 — лямка верхняя ножная, 9 — лямки нижние регулируемые ножные, 10 — вкладыш (фанера s10), 11 — блок ножного триммера.

Параплан - термин, обозначивший новый летательный аппарат - образовался от сокращения слов «ПАРАшют - ПЛАНер». Мировая история парапланеризма насчитывает вот уже более много десятков лет. Однако лишь в конце 80-х годов, когда самодеятельным конструкторам удалось значительно улучшить его аэродинамические характеристики, появился летательный аппарат, который сегодня принято называть парапланом.

Идея его создания состояла в том, чтобы объединить свойства дельта-крыле и парашюта.

Говоря строгим языком терминов, параплан - это мягкая самозаполняющаяся оболочка с глухой задней кромкой и воздухозаборниками по передней, снабженная стропами для подвески пилота и управления аппаратом в полете.

Рис.1. Конструкция простейшего параплана:
1 - воздухозаборник, 2 - нервюра, 3 - купол, 4 - стабилизатор, 5 - левая труп па строп, 6 - левый тормоз, 7 - свободные концы, 8 - правый тормоз, 9 - правая группа строп.

Главное требование, предъявляемое к материалу купола - полная воздухонепроницаемость. От этого во многом зависят аэродинамические свойства аппарата. А вот к нервюрам (полоскам ткани, разделяющим оболочку на ячейки) требования менее жесткие. Иногда их даже специально делают частично проницаемыми, чтобы обеспечить равномерную наполняемость. Достигается это либо путем подбора соответствующего материала, либо изготовлением нервюр с отверстиями. Кроме того, по бокам купола параплан имеет два дополнительных полотнища ткани, которые в полете служат стабилизаторами (иногда их еще называют концевыми косынками). Подвесные стропы крепятся в различных точках нижней плоскости с таким расчетом, чтобы при подвеске пилота к аппарату возникающая нагрузка равномерно распределялась по площади купола. Стропы - левой и правой групп. Каждая из групп имеет свободные концы, к которым подвешивается пилот. Стропы управления крепятся к задней кромке и заканчиваются так называемыми левым и правыми тормозами. (Происхождение этих названий станет понятно чуть позже).

Подвеска, которую надевает на себя пилот,- это система ремней, определенным образом соединенных друг с другом и имеющих свободные концы для крепления к подвесным стропам. Существует несколько различных модификаций подвесных систем, различающихся по тому, некое положение обеспечивают они пилоту во время полета. На первых парапланах летали вертикально, сейчас более современным считается полет сидя или полулежа ногами вперед.

Нельзя не отметить такие достоинства нового летательного аппарата, как легкость и компактность. В воздухе он производит впечатление довольно громоздкой конструкции, а на самом деле легко помещается в обычном рюкзаке и весит всего 6-8 кг.

Рис.2. Методика старта на параплане:
А - исходное положение, Б - переворот купола и наполнение его воздухом, В - взлет.

Полет на параплане не столь сложен, как это может казаться поначалу. Проще всего стартовать в ветреную погоду; при этом место старта не имеет значения - будь то склон горы или ровная площадке. Разложив аппарат «брюхом» вверх и передней кромкой по ветру, пилот прикрепляет к нему свою подвеску, становится лицом против ветра, в затем поддёргивает передние стропы, тем самым переворачивая купол. Одновременно через воздухозаборники передней кромки воздушный поток устремляется в ячейки, заполняя их (вот откуда пошел упомянутый выше термин «самонаполняющаяся оболочка»). Воздухонепроницаемая ткань обеспечивает герметичность верхней и нижней плоскости, а также задней кромки, благодаря чему заполненный воздухом купол приобретает жесткость, достаточную, чтобы поднять в небо пилота и при этом не потереть крыловидную форму.

Итак, воздушный лоток подхватил аппарат. В этот момент пилот приводит в действие стропы управления, натягивая или отпуская их. При этом изменяется профиль купола, в следовательно, и траектория попета. В основу управления парашютом положен принцип, схожий с принципом управления гусеничными машинами: торможение левой гусеницы приводит к повороту влево, торможение правой - к повороту направо. Видимо, по этой аналогии стропы управления получили названия левого и правого тормозов. Натягивается правая стропа - и параплан разворачивается влево, натягивается левая - начинается разворот вправо. Натягивание обеих строп одновременно, в зависимости от условий полета, может влиять как на вертикальную, так и на горизонтальную скорость аппарата. В ветреную погоду, при наличии восходящих потоков, умело управляя стропами, пилот может разворачиваться, снижаться, набирать высоту, выполнять некоторые фигуры высшего пилотажа (например, «спираль») и даже зависеть над одной точкой.

Старт в безветренную погоду сложней ненамного. Нужен лишь крутой склон горы и хороший разбег. Правда, при отсутствии ветра и, как следствие, динамических потоков полет будет не парящим, а планирующим.

Оценить каждый конкретный аппарат можно по нескольким основным характеристикам. Прежде всего площадь купола:

Рис.3. Конфигурация купола параплана «Орион» конструкции О. Зайцева и А. Черновалова.

Основные данные купола: площадь 23 м2, удлинение 4, количество ячеек 24, аэродинамическое качество 4,5, масса пилота 60. 90 кг.

У простейших парапланов она составляет 20 - 27 кв.м. Эта величине зависит, например, от веса пилота. Так, парапланом площадью в 23 кв.м может управлять пилот весом 60-90 кг. Затем следует аэродинамическое качество, определяемое ориентировочно как отношение дельности полете к высоте старта при полном отсутствии ветра. У нынешних аппаратов оно достигает от 4 до 5 единиц. Можно назвать еще ряд показателей: размах купола, хорда его центральной части, удлинение, количество ячеек

Конструированию тележки для параплана предшествовало просто само увлечение парапланеризмом, к которому тоже пришел не сразу. Сначала летал на самолетах (имею и летное удостоверение), на дельтапланах. Но однажды, полетав на параплане, увлекся им всерьез. Думаю, это сравнимо с плаванием на яхте под парусом. Только еще лучше.

Сначала, как и большинство парапла-неристов, использовал для разбега и посадки обычную трехколесную тележку. Не буду много говорить обо всех ее недостатках (они известны пилотам-пара-планеристам). Но самый неприятный из них—опрокидывание вперед-вбок при недостаточных навыках управления куполом на взлете и при посадке. Но и опытный парапланерист на такой тележке не застрахован от сваливания—например, при боковом порыве ветра. А это довольно опасно, поскольку опрокидывание тем вероятнее, чем выше скорость, то есть при взлете, а особенно при посадке.

АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН

В итоге решил сделать для себя четырехколесную тележку. А когда надумал, то в голову пришли и другие идеи—например: а почему бы не использовать эту же тележку для передвижения до взлетного поля и обратно, тем более, что приземление может произойти достаточно далеко от места взлета.

Все агрегаты и механизмы: паромотор, органы управления им и тележкой базируются на пространственной раме-каркасе. Основа рамы—два одинаковых замкнутых контурных элемента, по форме напоминающих прямоугольную трапецию. И хотя части элементов контуров по расположению и функциональному назначению вполне можно условно разделить на лонжерон (нижняя горизонтальная часть), стойки (вертикальную заднюю и наклонную переднюю) и перекладину (верхняя часть), все они выполнены как одна деталь из стальной тонкостенной (s = 2 мм) трубы наружным диаметром 28 мм.

Здесь же отмечу, что решение сделать раму из стальных тонкостенных труб, а не из дюралюминиевых, принял потому, что сварка их значительно проще, а проигрыш в массе — незначительный. К тому же в случае поломки стальную раму можно заварить в любой ближайшей мастерской, а вот аргоновую сварку для дюралюминиевых деталей надо еще найти.

Элементы связаны между собой в нескольких местах поперечинами, выполненными тоже из стальных труб диаметром 20 мм (толщина стенки—2 мм). Замкнутые элементы одновременно служат и дугами безопасности.

К лонжеронам приварены различные кронштейны, ушки и проушины для крепления на раме подвесок передних и задних колес, рукоятки-рычага управления, сиденья.

Узлы крепления моторамы силового агрегата и его ограждения приварены к вертикальным стойкам элементов рамы, а также в виде косынок между стойками и связывающими их поперечинами.

Четырехколесная парамоторная тележка

Четырехколесная парамоторная тележка:

1 — силовой каркас;

2—переднее управляемое колесо (от карта, 2 шт.);

3—педаль управления передними колесами (2 шт.);

4—обтекатель (стеклоткань на эпоксидном вяжущем, s3);

6—ручка управления «газом»;

7—зеркало заднего вида;

8 — кронштейн зацепления строп парашюта (2 шт.);

11 — ограждение винта;

13—силовой агрегат ДО = 27 л.с.);

14—топливный бак (V — 15 л);

15—заднее колесо (от карта, 2 шт.);

16—задний амортизатор (велосипедный газовый, 2 шт.);

17—маслобак (V = 8 л);

18—рулевая поперечная тяга (2 шт.);

19—передний амортизатор (2 шт.);

20 — нижний рычаг передней подвески (2 шт.);

21 —верхний рычаг передней подвески (2 шт.);

22—поворотный кулак (2 шт.);

23—тормозной механизм (2 шт.);

24 — гидромотор (V = 20 см3, 2 шт.);

25—рычаг задней подвески (2 шт.);

Несколько ушков приварены и в нижней части передних наклонных стоек—для крепления щитка, выполненного из дюралюминиевого 1-мм листа (впоследствии заменил щиток на выклеенный из стеклопластика обтекатель). Полик изготовил из 3-мм дюралюминиевого рифленого листа.

Забегая вперед, скажу, что в ходе эксплуатации тележка модернизировалась. Так, кроме обтекателя, был заменен руль мотоциклетного типа на рукоятку—наподобие самолетной. Была усилена передняя подвеска, внесены другие изменения. Но об этом позже, по ходу описания конструкции.

Передние колеса—управляемые, задние—ведущие с приводом от гидромоторов. Подвеска всех колес—независимая. У задних—однорычажная на косых (продольно-поперечных) рычагах, типа тех, что были на «Запорожцах» или, если хотите, — на «БМВ». Передняя подвеска сначала была тоже однорычажная (с поперечными рычагами), но впоследствии ее пришлось усилить еще одним верхним рычагом и сделать ее параллелограммного типа. Задний и нижний передний рычаги выполнены из такой же стальной трубы, что и поперечины, а передний верхний—из трубы диаметром 16 мм, а по конфигурации он такой же, что и нижний—только зеркально отображенный. На всех подвесках установлены велосипедные газовые амортизаторы (сначала стояли пружинно-гидравлические от мопеда). Ход рычагов и обеих подвесок примерно одинаковый—около 150 мм. Причем сзади амортизатор вынесен за пределы подвески (на лонжерон) и связан с ней через тягу и качалку.

Каркас тележки (дет, поз. 1 и 7 выполнены из стальной трубы 28x2; поз.2,3,4,5 — из трубы 20x2)

Каркас тележки (дет, поз. 1 и 7 выполнены из стальной трубы 28×2; поз.2,3,4,5—из трубы 20×2):

1 — рама левая, правая—зеркально отображенные;

2 — перемычка зеркала заднего вида;

3 — перемычка приборной доски;

4 — перемычка крепления пола;

5 — перемычка крепления моторамы (3 шт.);

6 — косынка-кронштейн крепления моторамы и баков ГСМ (8 шт.);

8 — ушко крепления качалки (2 шт.);

9 — ушки крепления рычага задней подвески (2 пары);

10 — ушки крепления заднего амортизатора (2 пары);

11 — ушки крепления задней части сиденья и пола;

12 — кронштейны крепления передней части сиденья;

13 — ушко подвески рычага педали (2 шт.);

14 — кронштейны-стойки крепления верхнего рычага передней подвески с подкосами (2 пары);

15 — ушки крепления нижнего рычага передней подвески (4 пары);

16 — ушко крепления пола (2 шт.).

Конструктивно передняя подвеска сдвинута назад от носа машины, как бы уменьшив колесную базу, что не совсем рационально при езде по земле. Однако в воздухе, за счет смещения центра воздушного сопротивления предполагается уменьшение рысканья в полете.

Задние колеса тоже, насколько было возможно, вынесены назад: их оси находятся практически в плоскости винта. Во-первых, это было сделано из расчета удобства компоновки—улучшилась развесовка по осям (почти 50×50%); во-вторых, повысилась стабильность в полете за счет смещения центра воздушного сопротивления назад, в-третьих—меньше шансов для «черепахи» (опрокидывание назад) при старте.

Моторама (материал деталей—сталь 30ХГСА)

Моторама (материал деталей—сталь 30ХГСА):

1 — верхняя поперечина (штампованный уголок 50x50x5);

2—стойка (полоса 40×20,2 шт.);

3 —кронштейн-ушко крепления сайлент-блока (лист s5,6 шт.);

4—сайлент-блок (6 шт.);

5 — кронштейн-ушко крепления двигателя (лист s5, 4 шт.);

6—нижняя поперечина (лист s5);

7 — вертикальная полка-кронштейн (лист s5);

8 — кронштейн-ушко крепления гидронасоса (сталь, лист s5, 2 шт.).

Управление передних колес—смешанного типа, а точнее продублированное— ручное и ножное. Необходимость их поворота ногами выявилась при первых же взлетах-посадках, когда руки оказались более нужными для управления парашютом.

Ножной привод передних колес осуществляется педалями через гибкие стальные тросики, расположенными под обтекателем. Здесь же стоит и тормозная педаль.

Ручное управление сначала осуществлялось от руля мотоциклетного типа через жесткие тяги. Впоследствии руль заменил на рукоятку-рычаг—подобно тому, что стоят на самолетах, но только смонтированной с правой стороны тележки. При этом заменил верхние рычаги и поворотные кулаки на передних колесах.

Поворотный кулак и ось переднего колеса

Поворотный кулак и ось переднего колеса:

1—ось (сталь, круг 20);

2—рычаг (сталь, лист s5);

3 — стойка (сталь 30ХГСА, труба 20×1);

4—ушко крепления верхнего рычага передней подвески (сталь, лист s4).

На руле (а позднее на рукоятке-рычаге) сосредоточены и все органы управления винтомоторной установкой.

Органы управления парамогорным квадрациклом

Теперь о главном—о винтомоторной, а точнее, о силовой установке, потому что двигатель работает не только на винт, но и на колеса тележки через гидрообъемную трансмиссию.

Двигатель—МZ34 канадской фирмы Zanzaterra мощностью 27 л.с. при 6300 оборотах в минуту, двухтактный, воздушного охлаждения, работающий на бензине Аи-95 с добавлением 2,5% моторного масла. Он дополнен переключателем отбора мощности. Теперь крутящий момент с его выходного вала передается с помощью клиноременной передачи или на винт, или на гидронасос. Переключение производится при остановленном двигателе. На винт вращение передается с помощью 16-ручьевого ремня через соответствующие шкивы с передаточным числом i = 2,38. На входной вал гидронасоса вращение передается тоже через клиноременную передачу. Только количество ручьев у ремня (и у шкивов) по 14, а передаточное число равно 1,74.

Радиально-поршневой гидронасос производства американской фирмы Jaton создает давление 137 бар (примерно столько же атмосфер) и качает масло по шлангам в гидромоторы (фирмы Chan Lynn объемом 20 см3 каждый), на валах которых насажены ступицы задних ведущих колес. Для обеспечения гидросистемы рабочей жидкостью внизу под силовой установкой, рядом с 15-литровым бензобаком смонтирован маслобак емкостью 8 л. Обе они прикреплены к задней нижней поперечине стальными лентами с замками.

Нижний левый рычаг передней подвески (правый — зеркально отображенный; материал верхних рычагов—труба 16x1)

Нижний левый рычаг передней подвески (правый—зеркально отображенный; материал верхних рычагов—труба 16×1):

1 —основной стержень (сталь 30ХГСА, труба 20х 1);

2—подкос (труба 20×1);

4 — проушина (сталь, лист s4);

5—наконечник (от ВАЗ-2108).

Считаю применение гидропривода ведущих колес тележки более рациональным и оправданным, чем массивная механическая трансмиссия, хотя кпд «гидравлики» значительно ниже—передаваемая ею мощность на задние колеса составляет около 15 л.с. Использование же гидромоторов для привода колес при передвижении по земле обосновано тем, что винт поднимает много пыли.

Гидромогор и тормозной механизм заднего (правого) колеса

Первые же летные испытания (взлеты и посадки) подтвердили предположения о надежной устойчивости тележки, выполненной по четырехколесной схеме, даже при неудачных взлетах и косых касаниях земли с «маятника». Большой ход подвески с газонаполненными амортизаторами обеспечивал мягкость посадки и плавный ход при пробеге. Во многом этому способствовали и колеса от мини-багги с наружным диаметром шин 350 мм и шириной 200 мм (посадочный размер шин Кб, давление в шинах—1 атм. или 0,1 МПа).

Качалка рычага рулевого управления

Качалка рычага рулевого управления:

1 —кронштейн (сталь, лист s3);

2—втулка кронштейна (труба Ø30×2);

3 — втулка храповика (труба Ø24×2);

4—храповик (от маховика кик-стартера скутера).

Воздушный винт парамотора диаметром 1450 мм и шагом 500 мм (сначала стоял деревянный, а теперь—стеклопластиковый) обеспечивает полет на параплане со скоростью до 100 км/час. Ограждение винта— штатное, приобретенное вместе с винтомоторной установкой.

Левый рычаг задней подвески (правый—зеркально отображенный; материал деталей—сталь 30ХГСА)

Левый рычаг задней подвески (правый—зеркально отображенный; материал деталей—сталь 30ХГСА):

1 — втулка качения рычага (труба 28×2);

2 — рычаг (труба 28×2);

3 — подкос (труба 20×2);

4 — большое ушко крепления тяги амортизатора (лист sЗ);

5 — малое ушко крепления тяги амортизатора (стальной лист sЗ);

6 — усилитель рычага (продольная половина трубы 20×2);

7 — втулка гидромотора (труба 58×2);

8 — ушко крепления гидромотора (лист s10, 2 шт.);

9 — кронштейн крепления тормозного суппорта (лист s4).

Органы системы запуска двигателя: аккумуляторная батарея и реле ее зарядки; реле и кнопка включения стартера, ключ зажигания (вьключатель «массы») находятся в небольшом ящичке слева от сиденья пилота. Кстати, само сиденье—анатомическое, с плечевыми пристежными ремнями.

Подвеска заднего левого колеса с прогрессивной схемой амортизации (а—изометрия; б—вид сбоку)

Подвеска заднего левого колеса с прогрессивной схемой амортизации (а—изометрия; б—вид сбоку):

Как было отмечено ранее, органы управления тележкой, кроме тормозов и системы запуска двигателя, сосредоточены на рукоятке-рычаге управления. На нем же смонтирована с правой стороны от сиденья пилота съемная ручка управления двигателем. Перемещением рычага вправо-влево осуществляется поворот передних колес, а вперед-назад от нейтрального положения — включается соответственно передний или задний ход тележки. Дальнейшее перемещение рычага увеличивает подачу масла в гидромоторы и тем самым—скорость передвижения тележки.

Силовая установка

Силовая установка:

1 —цилиндр двигателя;

3—ведомый (приводной) шкив вала винта;

4—переключатель: винт—гидроцилиндр (колеса);

5 — ведущий шкив вала двигателя;

7—ведомый (приводной) шкив вала гидронасоса;

8—приводной ремень гидронасоса;

9—приводной ремень вала воздушного винта;

На съемной ручке находится рычаг «газа» и кнопка остановки двигателя. В полете изогнутый рычаг управления тележкой закрепляется в нейтральном положении, а рукоятку пилот удерживает в одной руке в удобном для себя положении.

Четырехколесная тележка (квадрацикл)параплана

В первоначальном варианте тележка не имела контрольных приборов—их установил позднее вместе с обтекателем (вместо щитка) на его передней панели. Контрольных приборов—три. Первый справа—указатель уровня топлива в бензобаке, средний — высотомер, а крайний левый—прибор мониторинга двигателя: температуры головки цилиндра, температуры выхлопных газов.

ПАРАПЛАН: ОТ «ОРИОНА» ДО «АНТАРЕСА»

Полет от созвездия Орион к созвездию Скорпион, а именно к альфе созвездия — Антаресу, потребовал бы, вероятно, гораздо больше времени, чем создание парапланов, названных звездными именами. Семейство парапланов серии «Орион», ставшее безопасным проводником в парапланеризм для сотен пилотов, за период с 1986 по 1994 год было разработано более чем в десяти модификациях. «Орионы» и до настоящего времени пользуются уважением благодаря своей высокой надежности и держат пальму первенства как первые отечественные серийные парапланы (начало серийного выпуска — май 1990 года, защищены свидетельством на промышленный образец. Авторы: О.Зайцев и А.Черновалов).

На «орионах» начинали летать на горе Клементьева в Коктебеле, где после предварительных полетов наиболее серьезную проверку летательного аппарата провел парашютист-испытатель В.Котов. Затем на горе Ай Пегри в районе Ялты параплан испытывал пилот-инструктор по пара- и дельтапланерному спорту из Германии. Чуть позже на нем отрабатывались безопасные способы одиночных и парных буксировочных полетов (1990 — 1991 годы), а также испытывался первый отечественный парамотор Олега Ора, изготовленный на базе ижевского мотоциклетного двигателя (1992 год, название мотопараплана — «АВИЗ-Латена»), В.Божуков планировал со склонов и вершин памирских семитысячников и экспериментировал с летающими радиоуправляемыми роботами (1991 — 1993 годы). Сам я участвовал на «Орионе-27С» в чемпионате мира (Швейцария, 1993 год) v, так далее. На «орионах» завоевывались призовые места почти на всех соревнованиях 1990 — 1993 годов, а в 1995 году на Кубке СНГ А.Кобызев, «пересевший» с родного дельтаплана на столь непривычный аппарат накануне соревнований, занял 3-е место.

В январе 1992 года мы с женой организовали фирму «АВИЗ», которая до сих пор выполняет все разработки парапланов и сна- , ряжения к ним.

Одновременно с модификациями «Ориона» создавались и экспериментальные образцы новых парапланов. Так, в начале 1993 года разработали и испытали аппарат с малой площадью купола (19 м2) по имени «Джонатан», имевший много конструктивных новшеств. Во-первых, был применен поперечный крой верхней поверхности купола (по аналогии с дельтапланом) и задана более плоская форма центроплана в сочетании с отклонением концевых частей вниз по малому радиусу. Во-вторых, использованы тонкие профили с относительной толщиной 9… 11%. В-третьих, изменена конструкция узлов подсоединения строп к куполу. Все это вместе обеспечило диапазон скоростей полета, сравнимый с дельтапланом, что не удавалось получить на других парапланах такой же площади, например, на Trilair-19 швейцарской фирмы Ailes de К. Однако этот аппарат оказался несколько преждевременным и работы над ним пока отложены. После ознакомления с аналогичной техникой непосредственно во время участия в чемпионатах мира и Европы (Словения, 1994 год) начались разработки новых парапланов в классах perfomance (спортивно-тренировочный) и competition (спортивный). Так, в 1995 году появились серии «Альфа» с удлинением купола 5.3…5.6, а в 1996 году — «Антарес» с удлинением 6,6…7.3 (параметр «удлинение купола» — отношение квадрата размаха купола к его площади, увеличение этого показателя обеспечивает повышение аэродинамического качества крыла). «Альфа» и «Антарес» по существу являются звеньями одного направления, гак как базируются на дельтавидной форме купола в плане. Другими словами, они имеют прямую стреловидность по передней и задней кромкам. Именно дельтавидная форма купола в сочетании с правильным набором профилей (нервюр) и определенной регулировкой стропной системы обеспечили очевидный прогресс в летных характеристиках и надежности. Такие предварительные выводы сделали после сравнения «Антареса» в полетах

1996 — 1997 годов с лучшими образцами, такими, как Zen (Арсо), Хуоп и Xenon (Nova) и другие. Но об «Антаресе» речь пойдет позже, когда будет накоплен практический опыт.

Основные тактико-технические характеристики парапланов

Основные тактико-технические характеристики парапланов

Параплан «Альфа-29»

Параплан «Альфа-29»:

1 — воздухозаборники, 2 — стропы дополнительные, 3 — стропы центральной группы основные, 4 — стропа консольной группы основная, 5 — стропа боковая (по 2 шт. от каждой консоли), 6 — клеванта, 7 — система подвесная, 8 — конец ремня свободный, 9 — нервюра, 10 — элемент верхнего полотнища, 11—элемент нижнего полотнища, 12 — стропа управления консольной группы, 13—стропа управления центральной группы, 14 — кольца (сталь XI8Н9Т), 15 — триммер ручной, 16 — пряжка со стопором, 17 —шнур ножного триммера, 18 — блоки, 19 — лямка «акселератора», 20 — петля крепления дополнительных строп (лента ЛТКП-15-185), 21, 22 — окантовки воздухозаборника (лента, дакрон или лавсан плотностью 200…240 г/м2), 23 — стремя ножного триммера.

Купол параплана (вил в плане)

Купол параплана (вил в плане).

Характеристики профиля купола

Характеристики профиля купола.

Профиль AVIZ-ALPHA (центральный) для параплана «Альфа-29»

Профиль AVIZ-ALPHA (центральный) для параплана «Альфа-29».

Подвесная система

Подвесная система:

1 — основа (авизент или рюкзачная ткань), 2 — лямка грудная, 3 — клапан плечевой, 4 — пряжка, 5 — лямка плечевая, 6 — карабин альпинистский, 7 — лямка регулируемая разъемная грудная, 8 — лямка верхняя ножная, 9 — лямки нижние регулируемые ножные, 10 — вкладыш (фанера s 10), 11 — блок ножного триммера.

В данной статье целесообразно остановиться на парапланах серии «Альфа», для которых «Антарес» можно рассматривать как вариант, подтверждающий правильность выбранного нами направления по многим параметрам. Например, то же удлинение купола (7,3) сегодня как минимум на единицу — полторы превышает достигнутый уровень большинства зарубежных спортивных парапланов.

Первый экспериментальный образец «Альфы» был изготовлен в январе 1995 года и имел на май налет более 30 часов. Из них около 20 часов потребовалось для регулировки стропной системы, обеспечивающей безопасность на всех режимах полета. Всего налет на лидерном образце в том году составил около 80 часов, включая полеты на чемпионатах СНГ, Украины и на тестах в Швейцарии, которые проводились совместно с немецкой фирмой Flight Design. За два года на всех «альфах» пилоты налетали более 600 часов. Но мне самому для поиска оптимальных регулировок и других параметров параплана пришлось пожертвовать участием во всех соревнованиях и рейтингом спортсмена, так как для большей эффективности основной объем работ проводился на израильских парадромах, отличающихся стабильностью погодных условий.

Ниже приведено краткое описание конструкции параплана «Альфа-29» образца 1997 года.

Купол-крыло имеет дельтавидную форму и содержит 55 ячеек, образованных последовательным соединением нервюр с элементами верхних и нижних полотнищ. При раскрое последних используются соответственно длины спинок и корытец соседних профилей, а углы скоса по передней (а) и задней (Р) кромкам определяются углом стреловидности купола. Припуск на швы оставляется из расчета 12… 15 мм. Воздухозаборники полукруглой формы вырезаются в передней части нижних полотнищ, за исключением шести концевых (по три с каждой стороны), и усиливаются по контуру дакроновыми полосками.

Нервюры являются носителями профилей крыла. По мере удаления от продольной оси купола к его концевым частям профили изменяются в соответствии с закономерностью, заданной значениями относительной координаты максимальной толщины центрального и концевого профилей, что обеспечивает аэродинамическую крутку купола. Таким образом, каждая нервюра имеет свои собственные геометрические параметры, что отличает «Альфу» от множества зарубежных парапланов, где используют один базовый профиль. Сочетание аэродинамической крутки с дельтавидной формой обеспечивает компромисс между легким управлением, устойчивостью параплана с хорошими демпфирующими свойствами в условиях повышенной турбулентности внешнего потока, жесткостью купола в полете и высокими аэродинамическими характеристиками. Равномерное наполнение купола по всему размаху осуществляется за счет овальных отверстий в нервюрах. Чтобы последние не теряли прочности, отверстия располагают в области условного равнобедренного треугольника, образованного отрезками нижней кромки нервюр и лучами, проведенными из точек а, b, с и d под углом приблизительно 45° к основанию.

В качестве материалов для изготовления полотнищ и нервюр купола могут использоваться традиционные для парапланов ткани зарубежного или отечественного производства — «Альфа» не является очень чувствительным к таким факторам. Однако следует помнить, что более тяжелые отечественные материалы усложняют старты в безветрие.

ТАБЛИЦА ДЛИН СТРОП ПАРАПЛАНА «АЛЬФА-29» (РАЗМЕРЫ ДАНЫ В САНТИМЕТРАХ)


Стройная система — разветвленного типа. Подсоединяются стропы к петлям купола, вшитым вдоль каждой нервюры для пер-а, b и с) и через одну нервюру для рядов й и с!*. Изготавливаются они из малорастяжимых шнуров, содержащих сердцевину и внешнюю оплетку. Для коротких строп используются шнуры диаметром 1,1 …1,3 мм с усилием на разрыв 60…80 кгс, а для длинных строп, соединяющихся с лямками свободных концов (V-line), диаметром 1,7…2 мм с усилием на разрыв

100…120 кгс. Регулировкой стропной системы (подбором длин строп) добиваются при доводке параплана оптимальных значений установочных углов купола во всех продольных сечениях, что характеризует геометрическую крутку крыла. Этот этап окончательной доводки является, как правило, самым длительным и трудоемким, но таблица длин строп значительно облегчит его.

Стропы управления также разветвленного типа соединяют заднюю кромку купола с петлей (клевантой), при помощи которой пилот управляет парапланом с момента старта и до приземления. К каждой клеванте подсоединяются по одной или по две стропы.

Свободные концы выполнены в 4-рядном исполнении (а, b, с) cо скользящим рядом с). По желанию на передних лямках можно установить два блочка для «акселератора» или один блочок на лямке с! для ножного триммера. Оба эти дополнительные устройства обеспечивают расширение диапазона скоростей полета. Свободные концы изготавливаются из капроновой ленты типа ЛТКП шириной от 22 до 26 мм и усилием на разрыв не менее 600 кгс.

Одним из наиболее важных параметров параплана для каждого пилота является площадь купола или, точнее, удельная нагрузка на крыло. Поэтому представляемые разработчиками сведения о массе пилота с допуском в 15…30 кг для каждого типоразмера параплана не являются корректными. В связи с этим выводом для «Альфы» разработана универсальная методика индивидуального подбора площади купола путем варьирования шириной полотнищ и длиной хорд при постоянном количестве ячеек, что позволяет отказаться от корректировки удельной нагрузки при помощи крайне неудобных в эксплуатации водяных балластов.

Подвесная система состоит из основы, плечевых, грудных и ножных лямок. Первая шьется из капронового авизента в два-три слоя. Для придания системе большей жесткости в ее спинке и сиденье делаются карманы, в которые вставляются фанерные вкладыши. Лямки, изготовленные из ленты ЛТКП-44-1600 и снабженные разъемными пряжками, могут регулироваться по длине. Соединенные с основой и между собой (закрепы выполняются зигзагообразным швом нитками № ЗК), они надежно фиксируют пилота.

Самодеятельным конструкторам, пожелавшим изготовить параплан типа «Альфа» по данной публикации, рекомендую после сборки и регулировки аппарата провести его облет квалифицированным пилотом соответствующей организации.

Параплан традиционно используется для полётов с помощью потоков воздуха. За счёт естественной конвекции от изгибов равнин, возможен полёт на таком аппарате. Современные решения позволили создать устройство с мотором, двухместный параплан такого формата позволяет обойтись без воздушных массивов, а с помощью технических приспособлений управлять полётом.

Параплан с мотором

Простой вариант

Пилот использует для работы с парапланом двигатель небольшого размера. Принцип его действия в создании тяги, которая служит для поднятия аппарата в воздух и поддержания его на определённой высоте. Конечно, полёт с мотором существенно увеличивает общий вес, чем особенно отличается двухместный параплан. Чтобы компенсировать этот недостаток, используется полёт с мотором, имеющим увеличенную подъёмную силу.

На практике это разрешает ситуацию с отсутствием большого холма, который мог бы служить точкой старта для подъёма. При использовании мотора можно проводить полёт даже при ровной поверхности без дополнительного разгона. Двигатель позволяет поднимать вверх сразу двух человек, поэтому пользуется большой популярностью.

Особенности мотора

В современных моделях параплана двигатели монтируют в специальные чехлы, которые крепятся к спине человека. Это позволяет добиться скорости от 25 до 70 км/час. Допустимая же высота достигает 5,5 км. Правда, такой полёт с мотором на параплане невозможен при плохой погоде. Из-за своей небольшой скорости устройство сильно зависимо от ветра и турбулентности. Оно может представлять опасность при плохих погодных условиях.

Сам ранец, который пилот носит у себя на спине, имеет название «парамотор». Его общий вес может достигать 40 кг, с которым удержаться на ногах и приземлиться без посторонней помощи достаточно трудно. Для этого предусмотрена помощь в виде специальных устройств. Чтобы осуществить полёт, человеку нужно пробежать несколько метров, после чего крыло поднимает его в воздух. Двухместный вариант устройства позволяет это делать проще.

Мотор для параплана

Варианты создания

Параплан с мотором можно сделать и своими руками. Для крепления широко используются моторы внутреннего сгорания. В них предусмотрена мощность до 29 л. с. В некоторых случаях возможно использование электродвигателя, который является неплохой альтернативой классическим устройствам.

На практике встречается использование деталей с мотором от автомобилей вроде Шевроле. Их самостоятельно монтируют на основную конструкцию, чтобы добиться эффекта полёта. Для этого используются чертежи, которые можно встретить на многих интернет-ресурсах. При простых приспособлениях создаётся конструкция, которая включает в себя:

  • мотор;
  • бак для топлива;
  • ограждения;
  • элементы управления;
  • колёса;
  • раму;
  • конструкцию для крепления крыла;
  • подвеску.

На раму крепятся все приспособления, она играет роль основы. Важно установить ограждения и сетку, чтобы увеличить безопасность конструкции при работающем пропеллере. Это очень важно, если аппарат планируется двухместный. Особенности сборки зависят от каждого человека, а также условий использования, но чаще всего она не имеет существенных отличий. Установка колёс служит дополнительным средством комфорта. Они упрощают посадку за счёт движения по равнине вместо резкой остановки.

Альтернатива

Применение электрических альтернатив становится всё более распространённым, ведь они экологически чистые. В некоторых странах для этого предусмотрен специальный сертификат DULV, подтверждающий безопасность. Высокие требования относятся и к самим лопастям, которые должны быть изготовлены из дерева или пластика.

Дальнейшее управление конструкцией с мотором производится с помощью рукоятки управления двигателем или клеванты. Последние представляют собой специальные ручки, которые имеются на самом параплане. Достаточно иметь левую и правую клеванту, чтобы с помощью силовых манипуляций направлять полёт. Это производится по принципу смещения точки тяжести.

Преимущества для двоих

Эта тележка имеет название трайк. Её удобство позволяет без проблем разместиться пилоту и пассажиру. Конструкция выполняется из лёгких металлов, поэтому минимально влияет на основную мощность устройства.

Параплан для двоих

Таким образом, используя параплан с мотором, можно эффективно и быстро подняться в воздух и осуществить полёт. Современные модели имеют продуманную конструкцию и мощный двигатель. Он может быть установлен своими руками. Или изготовлен двухместный аппарат, если в запасе имеется мотор от автомобиля. Конструкция не требует больших затрат, но должна выполняться в соответствии с правилами безопасности. Поскольку используются лопасти и мотор, при большой высоте они не должны иметь проблем в работе.

Занимаясь созданием параплана, нужно обратить большое внимание на распределение веса и мощность. Двигатель должен без труда поднять одного или двух человек, в зависимости от конструкции. Необходимо тестировать каждый шаг сборки.

Полёт на параплане

Выбор подходящего параплана — ответственное и непростое занятие. Разбираемся в характеристиках куполов.

Доска с мотором

Человечество склонно к совершенствованию, стремлению к идеальным решениям, изобретению новых устройств, которые смогли бы снять с человека часть его обязанностей. Поэтому появлению электролонгбордов никто не удивился. Хотите узнать больше про эти доски с мотором?

Два электрических скейта

Стоять на доске и при этом ехать — это не вымысел, а реальность. Разбираемся в том, что такое электрический скейт.

Читайте также: