Самодельные самолеты

редактировать

Дом Rutan Long-EZ, построенный в 1984 году в Англии.

Самолетные самолеты, также известные как самолеты любительской постройки или комплекты самолетов, строятся лицами, для которых это не является профессиональной деятельностью. Эти летательные аппараты могут быть построены «с нуля», по чертежам или из сборочных комплектов.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Обзор
  • 2 История
    • 2.1 Ранние годы
    • 2.2 Технологии и инновации
    • 2.3 Будущие тенденции
  • 3 Строительные материалы
    • 3.1 Дерево и ткань
    • 3.2 Древесно-композитная смесь
    • 3.3 Металл
    • 3.4 Композитный
  • 4 Безопасность
  • 5 Культура
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Обзор

В Соединенных Штатах, Бразилии, Австралии, Новой Зеландии и Южной Африки, самодельный летательный аппарат может быть лицензирован Экспериментальный под FAA или аналогичными местными правилами. С некоторыми ограничениями, производитель (и) самолета должен был сделать это для собственного обучения и отдыха, а не для получения прибыли. В США основной производитель также может подать заявку на получение сертификата ремонтника для этого планера. Сертификат мастера по ремонту позволяет владельцу самостоятельно выполнять и подписывать большинство работ по техническому обслуживанию, ремонту и проверкам.

Альберто Сантос-Дюмон был первым, кто предложил бесплатные планы строительства, опубликовав чертежи своей красавки в июньском выпуске журнала Popular Mechanics 1910 года. Первым самолетом, который был выставлен на продажу в виде планов, а не законченного планера, был Baby Ace в конце 1920-х годов.

Первый самолет канадской сборки, Stitts SA-3A Playboy CF-RAD, впервые взлетевший в 1955 году, замечен в Канадском музее авиации и космонавтики.

Самодельные самолеты приобрели популярность в США в 1924 году с началом национальных воздушных гонок, проходивших в Дейтоне, штат Огайо. Для этих гонок требовались самолеты с полезной нагрузкой 150 фунтов (68 кг) и двигателями объемом 80 кубических дюймов или меньше, и, как следствие ограничений класса, большинство из них были построены любителями. Годы после трансатлантического полета Чарльза Линдберга вызвали пик интереса между 1929 и 1933 годами. В этот период многие авиаконструкторы, строители и пилоты были самоучками, и высокий уровень аварийности вызвал общественное осуждение и ужесточение регулирования любительского строительства. Получившиеся в результате федеральные стандарты на проектирование, проектирование, анализ напряжений, использование аппаратного обеспечения авиационного качества и испытания самолетов положили конец любительскому строительству, за исключением некоторых специализированных областей, таких как гонки. В 1946 году Goodyear перезапустил национальные воздушные гонки, в том числе класс для самолетов с двигателями объемом 200 кубических дюймов и меньше. Класс сверхмалых гонщиков распространился в США по всей стране, и это привело к призывам к принятию приемлемых стандартов, позволяющих использовать в развлекательных целях самолеты любительской постройки. К середине 1950-х годов и США, и Канада снова позволили самолетам любительской постройки соответствовать определенным стандартам и ограничениям.

Самодельные самолеты, как правило, представляют собой небольшие одно- или четырехместные спортивные самолеты, в которых используются простые методы конструкции. Деревянные или металлические рамы и фанера с тканевым покрытием являются обычным явлением в конструкции самолетов, но все чаще используются стекловолокно и другие композиты, а также полностью алюминиевые конструкционные технологии, методы, впервые примененные Хьюго Юнкерсом еще в конце Первой мировой войны.. Двигатели чаще всего такие же или похожие на двигатели, используемые в сертифицированных самолетах (например, Lycoming, Continental, Rotax и Jabiru ). Меньшая часть homebuilts использовать преобразованные автомобильные двигатели с Volkswagen воздушным охлаждением плоских-4, Субару -На с жидкостным охлаждением двигателей, Mazda Ванкеля и Шевроле Corvair шесть-цилиндровых двигателей, являющихся наиболее распространенными. Использование автомобильных двигателей помогает снизить затраты, но многие производители предпочитают специальные авиационные двигатели, которые считаются более эффективными и надежными. Другие двигатели, которые использовались, включают моторы бензопилы и мотоциклов.

Сочетание затрат и судебных разбирательств, особенно в эпоху середины 1980-х годов, оттолкнуло производителей авиации общего назначения от внедрения новых конструкций и привело к тому, что домостроители в пять раз превысили продажи самолетов заводской постройки. В 2003 году количество построек домов, произведенных в США, превысило количество, произведенное каким-либо одним сертифицированным производителем.

История

История создания самолетов любительской постройки восходит к истокам авиации. Даже если братья Райт, Клеман Адер и их преемники преследовали коммерческие цели, первый самолет был построен страстными энтузиастами, целью которых было летать.

Ранние годы

Авиация сделала рывок вперед с индустриализацией, сопровождавшей Первую мировую войну. В послевоенный период производителям нужно было найти новые рынки сбыта и представить модели, предназначенные для туризма. Однако эти машины были доступны только очень богатым.

Многие американские самолеты, спроектированные и зарегистрированные в 1920-х годах, были признаны (тогда) CAA «экспериментальными» - той же регистрацией, под которой современные постройки домов получают специальные сертификаты летной годности. Многие из них были прототипами, но такие конструкции, как первый проект Бернара Пиетенполя 1923 года, были одними из первых самодельных самолетов. В 1928 году Анри Минье опубликовал планы своего HM-8 Pou-du-Ciel, как и Пиетенполь для своего Air Camper. Позже Pietenpol построил завод, а в 1933 году начал создавать и продавать частично построенные комплекты самолетов.

В 1936 году во Франции была создана ассоциация любителей авиации. Многие виды любительских самолетов стали делать вид, и в 1938 году законодательство были внесены изменения, чтобы обеспечить для Certificat де navigabilité restreint d'aéronef ( CNRA, « ограниченный сертификат эксплуатанта воздушных судов »). 1946 год ознаменовался рождением Ассоциации сверхлегких самолетов, которая в 1952 году стала Народной ассоциацией летчиков в Соединенном Королевстве, за которой в 1953 году последовали Ассоциация экспериментальных самолетов (EAA) в Соединенных Штатах и Ассоциация спортивных самолетов в Австралии.

Термин «домостроение» стал популярен в середине 1950-х годов, когда основатель EAA Пол Поберезны написал серию статей для журнала Mechanix Illustrated, в которых объяснил, как человек может купить набор чертежей и построить свой собственный самолет дома. В 1955 году Поберезный вместе с Робертом Д. Блэкером основал первую молодежную программу ЕАА Project Schoolflight, которая привнесла « домашнее строительство» в уроки промышленного искусства в средних школах США. Статьи Поберезного в журнале «Mechanix Illustrated» получили всемирное признание, и концепция жилищного строительства самолетов стала популярной.

Технологии и инновации

Questair Venture устанавливает новые стандарты для скорости в комплекте встроенного авиастроения

До конца 1950-х годов строители в основном придерживались конструкции из дерева и ткани и стальных труб и ткани. Без нормативных ограничений, с которыми сталкиваются производители серийных самолетов, строители внедряли инновационные конструкции и методы строительства. Берт Рутан представил конструкцию утки миростроительству и первым применил композитную конструкцию. Металлическая конструкция китпланов была поднята на новый уровень Ричардом ВанГрунсвеном в его серии RV. По мере совершенствования комплектов стали обычным явлением такие компоненты, как автопилоты и более совершенные навигационные инструменты.

Судебные разбирательства в 1970-х и 1980-х годах вызвали стагнацию на рынке малых самолетов, вынудив выжившие компании сохранить старые, проверенные конструкции. В последние годы менее строгие правила для жилищного строительства позволили ряду производителей разрабатывать новые и инновационные конструкции; многие из них могут превосходить сертифицированные серийные самолеты в своем классе.

Примером высококачественной домашней конструкции является компания Lancair, которая разработала ряд высокопроизводительных комплектов. Самым мощным из них является Lancair Propjet, четырехместный комплект с системой наддува кабины и турбовинтовым двигателем, развивающий крейсерскую скорость 24 000 футов (7300 м) и скорость 370 узлов (425 миль / ч, 685 км / ч). Хотя такие самолеты считаются «самодельными» по юридическим причинам, они обычно строятся на заводе с помощью покупателя. Это позволяет компании, которая продает комплекты, избежать длительного и дорогостоящего процесса сертификации, поскольку они остаются созданными собственниками в соответствии с правилами. Один из терминов, применяемых к этой концепции, обычно называется «Правило 51%», которое требует, чтобы строители выполняли большую часть изготовления и сборки, для получения сертификата летной годности самолета любительской постройки.

Swearingen SX-300

Небольшое количество реактивных китпланов было построено с 1970-х годов, в том числе крошечный самолет Bede Aircraft BD-5J.

Будущие тенденции

Президенту Ассоциации производителей самолетов и авиационных комплектов (AKIA) Дику ВанГрунсвену задали вопрос о будущем индустрии комплектов самолетов в широком интервью журналу KitPlanes в декабре 2012 года:

цитата | Я не ожидаю увидеть кардинальных изменений в отрасли в ближайшие пять лет. Десять лет; кто знает - это слишком зависит от цен на топливо, политики FAA и т. д. В целом, я думаю, что наша отрасль будет продолжать развиваться, особенно потому, что AKIA успешно растет и оказывает положительное влияние на профессионализм участников отрасли и строителей. пилоты своей продукции. Из-за опасений по поводу цен на топливо мы можем увидеть тенденцию к использованию самолетов с меньшей мощностью, предназначенных больше для чисто спортивных полетов, чем тенденцию к использованию самолетов повышенной проходимости, что было нормой на протяжении последних 30 лет. Я ожидал, что к концу этого периода, возможно, появятся некоторые проекты по созданию самолетов с электрическим приводом, но только в том случае, если технология аккумуляторов значительно улучшится. Возможно, мы увидим больше жилищного строительства типа моторных планеров, связанное как с высокими ценами на топливо, так и с появлением новых технологий производства электродвигателей.

То, что мы делаем в Van's, может отражать некоторые из вышеперечисленных мыслей. К сожалению, я не вижу потенциала роста, который был в 1980-х и 1990-х годах. Похоже, есть сокращающаяся экспериментальная база, из которой можно привлечь людей для создания комплектов. Кроме того, с демографическими изменениями, возможно, уменьшается интерес к авиастроению как времяпрепровождению или способность к нему. Надеюсь, инициативы EAA и AOPA, направленные на то, чтобы заинтересовать большее количество людей в обучении полетам, помогут создать больший рынок для наших самолетов.

Развивающиеся рынки, такие как Китай и Индия, также могут повысить спрос на нашу продукцию, но необходимо будет сформировать целую инфраструктуру, прежде чем небольшие игроки, подобные нам, смогут получить выгоду. }}

Строительные материалы

Самолетный самолет может быть построен из любого легкого и достаточно прочного материала для полета. Ниже подробно описаны несколько распространенных методов строительства.

Дерево и ткань

Bowers Fly Baby - типичная конструкция из дерева и ткани, построенная любителями. Pietenpol воздух кемперы в стадии строительства, показывая деревянную структуру кадра, которые будут покрыты самолетами ткани.

Это самая старая конструкция из первых самолетов и, следовательно, самая известная. Поэтому в самолетостроительных объединениях любительской постройки будет больше специалистов по этому типу судов, чем по другим видам.

Чаще всего используются древесина ситкинской ели и пихты Дугласа, которые обладают отличным соотношением прочности к весу. Деревянные элементы конструкции соединяются с помощью клея, обычно эпоксидной смолы. В отличие от методов деревянного строительства, используемых в других областях, практически все деревянные соединения в самолетах представляют собой простые стыковые соединения с фанерными косынками. Суставы созданы, чтобы быть сильнее, чем члены. После завершения конструкции самолет покрывается авиационной тканью (обычно авиационным полиэстером ). Преимущество такого типа конструкции в том, что для нее не требуются сложные инструменты и оборудование, а нужны обычные предметы, такие как пила, строгальный станок, напильник, наждачная бумага и зажимы.

Примеры самодельных деревянных и тканевых конструкций включают:

Древесно-композитная смесь

В последнее время наблюдается тенденция к созданию самолетов из древесных композитов. Основным несущим материалом остается древесина, но она сочетается с пеной (например, для увеличения сопротивления короблению несущих обшивок фанеры) и другими синтетическими материалами, такими как стекловолокно и углеродное волокно (для локального увеличения модуля упругости несущих конструкций, таких как лонжерон). колпачки и т. д.).

Примеры древесно-композитных конструкций включают:

  • Проект экспериментального самолета Ibis, разработанный Роджером Джункуа
  • Серия домов KR, спроектированная Кеном Рэндом
  • ПИК-26 разработки Кая Меллена
Нетипичная деревянная конструкция, построенная любителями, IBIS RJ03.

Металл

Самолеты-фургоны, подобные этому RV-4, - самый распространенный самодельный металлический тип. Внутри конуса хвостового оперения строящегося лося Мерфи, демонстрирующего цельнометаллическую конструкцию полумонокока.

Самолеты, построенные из металла, используют те же методы, что и более традиционные самолеты заводской постройки. Их может быть сложнее построить, требуя резки металла, обработки металла и клепки, если строить по чертежам. Доступны наборы для быстрой сборки, в которых в основном выполняются резка, формовка и сверление отверстий, требуя только отделки и сборки. Такие комплекты доступны и для других типов авиастроения, особенно композитных.

Существует три основных типа металлических конструкций: листовой алюминий, алюминиевая труба и сварная стальная труба. Трубчатые конструкции покрыты авиационной тканью, как деревянные самолеты.

Примеры любительских самолетов на металлической основе включают:

Композитный

Стекловолокно / пена Quickie Q2. Композитная конструкция Cirrus VK-30, один из крупнейших отечественных самолетов своего времени.

Конструкции из композитных материалов изготавливаются из ткани с высокой прочностью на разрыв (обычно стекловолокно или углеродное волокно, иногда кевлар ) в сочетании со структурным пластиком (обычно эпоксидной смолой, хотя в некоторых самолетах используется винилэфир ). Ткань пропитана конструкционным пластиком в жидком виде; когда пластик затвердеет и затвердеет, деталь будет сохранять форму, сохраняя при этом прочностные характеристики ткани.

Двумя основными типами композитных самолетов являются формованные композитные, в которых основные конструкции, такие как обшивка крыла и половины фюзеляжа, подготавливаются и отверждаются в формах, и бесталесные, когда формы вырезаются из пены, а затем покрываются стекловолокном или углеродным волокном.

Преимущества этого типа конструкции включают гладкие поверхности (без сопротивления заклепок), способность делать сложные кривые и возможность размещать стекловолокно или углеродное волокно в оптимальных положениях, ориентациях и количествах. К недостаткам можно отнести необходимость работы с химическими продуктами, а также невысокую прочность в направлениях, перпендикулярных волокну. Композиты обеспечивают превосходную прочность при их весе. Жесткость материала, зависящая от направления (в отличие от одинаковой во всех направлениях, как у металлов), позволяет выполнять расширенную «эластичную подгонку» композитных деталей.

Примеры любительских поделок из композитных материалов:

Безопасность

Показатели безопасности жилищного строительства не так хороши, как у сертифицированных самолетов авиации общего назначения. В США в 2003 году с самолетами любительской постройки приходилось 21,6 авиационных происшествий на 100 000 летных часов; общий коэффициент авиационных происшествий в этом году составил 6,75 на 100 000 летных часов.

Уровень аварийности самодельных самолетов в США уже давно вызывает озабоченность Федерального управления гражданской авиации. На Sun 'n Fun 2010, администратор FAA Рэнди Бэббитт сказал, что жилищные застройки «составляют 10 процентов парка авиалайнеров, но 27 процентов несчастных случаев. Это не строители (попадающие в аварии), а вторые владельцы. Нам нужно более качественное обучение переходу.. " В США обучение полету, включая начальную подготовку к полетам, можно получить на собственном самолете владельца от любого инструктора, желающего провести такое обучение.

В исследовании, опубликованном в 2012 году Национальным советом по безопасности на транспорте США, сделан вывод о том, что частота авиационных происшествий самодельных самолетов в США в 3–4 раза выше, чем у остальной части парка авиации общего назначения. Почти 10% происшествий с самодельными автомобилями произошло во время первого полета, а 9% происшествий произошли с самолетами, которые были проданы, на первом рейсе нового владельца. Исследование также показало, что отказы силовой установки и происшествия с потерей управления во время полета были намного выше, чем аналогичные показатели для сертифицированных самолетов.

Авиационные правила большинства стран требуют, чтобы самолеты любительской постройки были физически обозначены как таковые (например, в Великобритании должно отображаться сообщение «Предупреждение о пассажирах - этот самолет... построен любителями»), а перед пассажирами обычно требуются дополнительные летные испытания. (которые сами не являются пилотами ) можно нести.

Культура

Самым крупным авиашоу в мире является ежегодное авиашоу EAA AirVenture Oshkosh, проводимое Ассоциацией экспериментальных самолетов в Ошкоше, штат Висконсин, которое проходит в конце июля - начале августа. Другие ежегодные мероприятия - это Sun N 'Fun Fly-In, который проводится ранней весной в Лейкленде, Флорида, и Northwest EAA Fly-In в Арлингтоне, штат Вашингтон. Эти мероприятия называются прилетом, так как многие люди летают на своих строительных и других самолетах в аэропорт, где проводится шоу, часто останавливаясь там на время. Оба мероприятия длятся неделю. Взлеты и посадки на этих шоу исчисляются тысячами.

Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2023-03-19 06:26:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте