Моторный планер

редактировать
Смотрите также: Планер (планер)

Моторный планер является неподвижным крылом самолета, который может быть поднят с или без мощности двигателя. Согласно определению Спортивного кодекса планерной комиссии FAI : аэродин с неподвижным крылом, оснащенный двигательными установками (MoP), способный к продолжительному парящему полету без тяги от средств движения. В США моторизованный планер может быть сертифицирован для перевозки до двух человек, с максимальным весом до 850 кг и с максимальным отношением веса к квадрату размаха крыла, равным 3 кг / м 2. Аналогичные требования существуют в европейских правилах JAA / EASA при максимальном весе 750 кг.

Самоспуск ДГ-808Б 18м
СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 История
  • 2 Типы
    • 2.1 Фиксированный или флюгерный пропеллер
      • 2.1.1 Туристические моторные планеры
      • 2.1.2 Выдвижной пропеллер
      • 2.1.3 Sustainer
      • 2.1.4 Самостоятельный запуск
    • 2.2 Другие типы
      • 2.2.1 Кроссовер
      • 2.2.2 Электрический
      • 2.2.3 Jet
  • 3 Использование двигателей в самозапускающихся планерах
  • 4 Лицензии или сертификаты
  • 5 Смотрите также
  • 6 использованная литература
История

В 1935 году сэр Джон Карден предложил использовать случайный или вспомогательный двигатель, который можно было убрать обратно. Он был включен в состав вспомогательного самолета Carden-Baynes, который впервые поднялся в воздух 8 августа того же года.

Карден-Бейнс Вспомогательный двигатель
Типы

Большинство моторных планеров оснащены пропеллером, который может быть фиксированным, оперенным (например, AMS-Flight Carat ) или убирающимся. Однако в настоящее время у некоторых производителей доступны мотопланы с реактивными двигателями, некоторые из которых предназначены для использования только в качестве «маршевых» двигателей, то есть для поддержания планирующего полета, а не в качестве самозапускающихся самолетов.

Фиксированный или флюгерный пропеллер

Туристические моторные планеры

Моторы с винтами с фиксированным или полным оперением обычно классифицируются как туристические моторные планеры (TMG). TMG могут взлетать и путешествовать, как самолет, или парить с выключенным двигателем, как планер.

Они оснащены передними двигателями, как у небольшого самолета. Большой размах крыльев TMG обеспечивает умеренные характеристики планирования, не такие хорошие, как у планеров без двигателя. Однако TMG более эффективны, чем обычные легкие самолеты.

Большинство TMG спроектированы с двигателями от 80 до 100 л.с. (75 кВт) и обычно крейсерскими (на малой мощности) со скоростью 85–100 узлов (190 км / ч). Большинство из них имеют топливные баки, способные вместить от 50 до 100 литров (от 13 до 26 галлонов США) топлива, что обеспечивает дальность действия до 450 морских миль (примерно 830 километров). Современные TMG, такие как Phoenix Air Phoenix, способны развивать более высокие скорости и увеличивать дальность действия.

Некоторые TMG оснащены складывающимися крыльями, чтобы их можно было разместить в стандартных T- ангарах для небольших самолетов. Буксирные крюки не нужны, поскольку самолету с возможностью самозапуска не требуется доступ к лебедке или буксирующему самолету для запуска, как для обычного планера.

Некоторые TMG, такие как Europa или Phoenix, также могут поставляться со сменными крыльями или законцовками крыла, чтобы их можно было летать как стандартный туристический самолет, а также как TMG.

Туристический моторный планер Grob G109B с конструкцией из армированного волокном пластика. Планер Мотора SF25 Motorfalke над Юстадом 2020.

Шасси конфигурации на TMGs обычно включает в себя два фиксированных основные колеса, что позволяет ему быть вырулил на земле без крыла Уолкер. В то время как некоторые TMG имеют только одно главное колесо с дополнительными колесами тележки на крыльях для руления, становится все более распространенным то, что они производятся с трехколесным велосипедом и обычными (два фиксированных основных колеса - т. Е. "Хвостовик") конфигурациями шасси..

Поскольку дополнительное сопротивление остановленного пропеллера и шасси снижает их характеристики планирования, TMG редко используются в соревнованиях.

Выдвижной пропеллер

Самоходный моторный планер Schleicher ASH 26e с выдвинутой мачтой двигателя. Stemme S10 находится на заднем плане с вытянутым носовым конусом.

Убирающийся пропеллер обычно устанавливается на мачте, которая вращается вверх и вперед из фюзеляжа, позади кабины и несущей конструкции крыла. В фюзеляже есть двери моторного отсека, которые открываются и закрываются автоматически, как и двери шасси. Двигатель может быть расположен рядом с верхней или нижней частью мачты, а в более новых конструкциях двигатель закреплен в фюзеляже для уменьшения шума и сопротивления.

В отличие от TMG, большинство планеров с убирающимися винтами также оснащены буксирным крюком для буксировки с земли или старта с земли. У них есть одноосное убирающееся главное колесо на фюзеляже, как и у большинства планеров без двигателя, поэтому им требуется помощь во время наземных операций. Обычно используемые двухтактные двигатели неэффективны при пониженной мощности для горизонтального крейсерского полета, и вместо этого они должны использовать профиль полета «пилообразный», когда планер набирает полную мощность, а затем скользит с убранным винтом.

Sustainer

Маршевый моторный планер должен запускаться как планер без двигателя, но он может медленно набирать высоту, чтобы продлить полет после того, как двигатель будет развернут и запущен. У них, как правило, нет генератора или стартера, поэтому двигатель запускается путем «раскручивания» пропеллера в полете. Винт может иметь жесткую конструкцию с двумя лопастями или может иметь более двух лопастей, которые складываются в ступице при втягивании двигателя. Ступица гребного винта обычно крепится непосредственно к коленчатому валу, но есть по крайней мере один пример маршевого винта с ременным редуктором - DG-1000T.

Меньшие маршевые двигатели обычно не оснащены дроссельной заслонкой, но вместо этого имеют трос для открытия декомпрессионных клапанов в каждом цилиндре, чтобы двигатель мог свободно вращаться для запуска. Маршевые двигатели обычно представляют собой двухтактные двухцилиндровые двигатели с воздушным охлаждением в диапазоне 18–30 л.с. (14–22 кВт). Они легче по весу и проще в эксплуатации, чем самоходные силовые установки.

Самостоятельный запуск

Силовая установка от самозапускающегося моторного планера Schleicher ASH 26E, установленного на испытательном стенде для технического обслуживания на заводе Alexander Schleicher в Поппенхаузене, Германия. Сверху слева против часовой стрелки: ступица гребного винта, мачта с направляющей ремня, радиатор, двигатель Ванкеля, кожух глушителя.

Самозапускающиеся планеры с убирающимся гребным винтом имеют достаточную тягу и начальную скорость набора, чтобы взлетать без посторонней помощи, или они могут запускаться как обычный планер. Двигатели также имеют стартер и большую батарею, позволяющую запускать двигатель на земле, и генератор переменного тока для подзарядки батареи. Двухлопастной винт обычно соединяется с двигателем через ременной редуктор. В старых моделях регулировка винта должна проверяться пилотом с помощью зеркала, прежде чем он будет убран в фюзеляж; однако в планерах текущего производства регулировка винта полностью автоматическая.

Другое решение - однолопастной винт, который предлагает преимущество меньшего отверстия в фюзеляже для втягивания двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания могут быть лучше установлены в фюзеляже, чем на гребной мачте. Это позволяет подключать их к глушителю большего размера для снижения шума при работе, что в основном актуально для эксплуатации в Европе. Это также позволяет ослабить натяжение ремня при втянутом двигателе, чтобы продлить срок службы ремня и подшипников. Недостатком такой конструкции является то, что двигатели, закрепленные низко в фюзеляже, труднее обслуживать и обслуживать перед полетом, а приводные ремни, находящиеся под сильным напряжением, не должны изгибаться или перекручиваться.

Самозапускающиеся двигатели оснащены дроссельной заслонкой, позволяющей регулировать мощность двигателя для наземных операций. Самозапускающиеся двигатели обычно находятся в диапазоне 50–60 л.с. (38–45 кВт). Более высокая выходная мощность двигателя требует жидкостного охлаждения с отдельным радиатором, установленным на мачте гребного винта. Обычно используются двухтактные поршневые двигатели или роторные двигатели Ванкеля.

Другие типы

Кроссовер

На Stemme S10 пропеллер складывается в носовой обтекатель и соединяется с установленным сзади двигателем с помощью приводного вала. У него также есть два убирающихся основных колеса, что позволяет ему управлять без посторонней помощи и взлетать с низким сопротивлением. Эти особенности делают его кроссовером между туристическим и убирающимся гребным моторным планером. У него нет буксирного крюка, поэтому он должен запускаться самостоятельно. Вариант S10-VT имеет двухпозиционный винт с регулируемым шагом и турбонагнетатель на двигателе, что позволяет самолету летать на высоте до 30 000 футов (9 000 м).

У AMS Carat пропеллер складывается вперед и направлен вперед, как копье.

Электрический

Хотя большинство моторных планеров имеют двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине, был разработан ряд электрических самозапусков, включая Lange Antares 20E и 23E, Schempp-Hirth Arcus E, Schleicher AS 34Me, Pipistrel Taurus Electro G2, Silent 2 Targa. LE (Lithium Electric) и близкие к ним Air Energy AE1 Silent, Yuneec Apis 2, Yuneec EViva, Alpaero Exel, Aériane Swift, Electravia и Alatus AL12. Некоторые типы используют пилон за кабиной для выдвижения гребного винта. 11 различных типов от 7 производителей, таких как Alisport Silent 2, используют переднюю электрическую маршевую систему (FES) со складывающимся винтом в носовой части.

К преимуществам электроэнергии перед бензином можно отнести:

  • Более быстрый и надежный переход от планирования к полету с двигателем, поскольку исключается время и риски, необходимые для запуска и прогрева двигателя внутреннего сгорания. Например, Antares 20E переходит от планирования к полету с двигателем менее чем за 12 секунд. В системе FES максимальная мощность может быть доступна за 1–2 секунды.
  • Для типов, использующих пилон, меньшее сопротивление и скорость снижения достигаются при выдвинутом пилоне и неработающем двигателе, поскольку нет радиатора, необходимого для охлаждения бензинового двигателя. Для систем FES сопротивление сложенного гребного винта в носовой части незначительно, если двигатель не запускается. Для безопасной работы параметр «Двигатель не работает, но не работает» используется для планирования перезапусков на воздухе в случае возникновения проблемы (даже для электрики). Уменьшенная скорость снижения электрических моторных планеров «двигатель не работает и не работает» позволяет снизить высоту для безопасного перезапуска в воздухе.
  • Для типов, которые используют пилон, ременной редуктор и связанные с этим проблемы надежности устранены. Поскольку электродвигатель может вращаться на более низких оборотах, чем обычные бензиновые двигатели, его можно установить наверху мачты без системы редуктора, что устраняет проблемы с ременным приводом.
  • Значительно снижен уровень шума, что позволяет взлетать из мест, где использование других самолетов запрещено.

Недостатки современных электрических моторных планеров по сравнению с бензиновыми включают:

  • Уменьшенная дальность полета или высота набора высоты, поскольку энергия, запасенная на единицу веса для имеющихся батарей, меньше, чем у бензиновых.
  • Планеры с электродвигателями на пилонах несколько тяжелее планеров с бензиновыми двигателями из-за аккумуляторов. Система FES весит примерно столько же, сколько двухтактный двигатель.
  • Повышенная стоимость. В то время как электродвигатели относительно недороги, легкие батареи, подходящие для моторных планеров, немного дороже, чем бензиновые двигатели.

Электрические маршевые системы (с мощностью для поддержания полета, но не самозапуска) не являются обязательными для Schempp-Hirth Ventus-3, HPH Shark и ESAG LAK-17B. Все эти три используют FES для самозапуска легких планеров, таких как Alisport Silent 2.

Jet

Реактивный планер Боба Карлтона.

Первым серийным самозапускающимся моторным планером, оснащенным реактивным двигателем, был Caproni Vizzola Calif. Реактивный двигатель был установлен внутри фюзеляжа за крылом с неподвижными впускными и выпускными каналами, соединенными с наружным воздушным потоком для работы двигателя. С тех пор было предложено новое поколение реактивных двигателей для Schempp-Hirth Ventus 2, Jonker JS-1 Revelation и HpH 304, все с маршевыми реактивными двигателями.

Другие типы самозапуска включают экспериментальный LET L-13TJ Blaník, версию Alisport Silent Club и версию TeST TST-14 Bonus.

Использование двигателей в самозапускающихся планерах
Самостоятельно запуск Эйри-Авион ПИК-20 Е в полете с работающим двигателем.

Не всегда можно рассчитывать на запуск двигателя в полете, поэтому пилот должен учитывать такую ​​возможность. Общепринятая практика заключается в том, чтобы занять позицию для посадки в подходящем аэропорту или на поле посадки за пределами аэропорта, прежде чем выдвигать винт и пытаться запустить двигатель. Это обеспечивает безопасную посадку в том случае, если двигатель не запускается вовремя.

В парящих соревнованиях запуск двигателя обычно оценивается так же, как и приземление на планере без двигателя. Чтобы обнаружить использование двигателя, регистраторы полета GNSS, используемые в моторных планерах, должны иметь датчик шума, который позволяет регистрировать уровень звука, а также положение и высоту. На многих соревнованиях правила требуют, чтобы пилот запускал двигатель в начале полета, прежде чем приступить к выполнению задания, чтобы гарантировать, что запуск двигателя будет обнаружен позже в полете.

Schempp-Hirth Nimbus 4 M с работающим двигателем.

Планеры без двигателя легче и, поскольку им не нужен запас прочности для запуска двигателя, они могут безопасно тепловыделить на меньших высотах в более слабых условиях. Таким образом, пилоты на планерах без двигателя могут выполнять соревновательные полеты, в то время как некоторые спортсмены с двигателем не могут. И наоборот, пилоты моторных планеров могут запустить двигатель, чтобы продлить полет, если условия больше не будут поддерживать парение, в то время как планеры без двигателя должны будут приземлиться вдали от домашнего аэродрома, что потребует возврата по дороге с использованием прицепа планера.

Наличие двигателя может повысить безопасность планирования, поскольку силовая установка увеличивает способность пилота избегать штормов и посадки за пределами аэропорта. Противоположная точка зрения состоит в том, что моторные планеры противоречат духу спорта и, что более важно, иногда вызывают у пилотов ложное чувство безопасности.

Туристические моторные планеры редко используются на соревнованиях, но они могут быть полезны при подготовке к полетам по пересеченной местности. После взлета двигатель выключается, и обучаемый летает на самолете как планер. Посадки на незнакомых полях можно практиковать при неработающем моторе. Если обучаемый выбирает неподходящее поле или неправильно оценивает подход, инструктор может применить мощность и безопасно уйти.

Лицензии или сертификаты
Fournier RF-4 D в Англии (2009 г.).

В Европе моторные планеры подразделяются на планеры с выдвижными винтами / двигателями, на которых можно летать с обычной лицензией пилота планера (GPL), и туристические моторные планеры (TMG), для которых требуется расширение лицензии до стандартной GPL. В Соединенном Королевстве, где планеризм регулируется Британской ассоциацией планеров, пилоты самоподдерживающихся планеров, как и пилоты чистых планеров, не должны иметь лицензию Управления гражданской авиации Соединенного Королевства.

В Южной Африке Touring Motor Glider (TMG) является независимой категорией национальных пилотных лицензий в рамках Recreation Aviation, Part 62, subpart 17.

В Соединенных Штатах сертификат частного пилота планера позволяет пилоту управлять планерами без двигателя, самозапускающимися моторными планерами (включая туристические моторные планеры и планеры с выдвижными двигателями или пропеллерами) и маршевыми моторными планерами. Инструктор должен предоставить инструкции и подписать журнал пилота, чтобы разрешить метод запуска, который может быть буксировкой самолета, запуском с земли (лебедки, тарзанка, автобуксировка) или, в случае подходящего моторного планера, самостоятельным запуском. запуск. В США моторные планеры классифицируются как планеры и могут управляться пилотом планера без медицинской справки, необходимой для управления самолетом.

В Канаде лицензия пилота планера позволяет пилоту управлять планерами без двигателя. Для самозапускающихся моторных планеров (включая моторные планеры и планеры с выдвижными двигателями или пропеллерами) и маршевых моторных планеров требуется разрешение на самолет или лицензия. Инструктор должен дать инструкции и подписать бортовой журнал пилота, чтобы разрешить пилоту перевозить пассажиров.

Смотрите также
использованная литература
Последняя правка сделана 2023-03-29 03:02:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте