Сделано в гараже: Самодельные сверхлёгкие вертолёты ХА-2 и ХА-3
Введение
Создание сверхлёгкого вертолёта – задача настолько же сложная, насколько интересная. Подобно попытке построить одному, без команды гоночный автомобиль Формулы-1 у себя в гараже. Подобно команде Формулы-1, собирающей автомобиль буквально по молекуле, энтузиаст вынужден разбираться в десятках дисциплин: аэродинамике, динамике полёта, машиностроении, материалах, силовых установках и электронике. Любая мелочь здесь критична: ошибка в конструкции, ненадёжная система управления или недостаточно мощный двигатель грозят опасностью и аварией.
Главная параллель с проектом Формулы-1 – это стремление выйти за пределы стандартных возможностей и добиться высочайших результатов там, где всё решает миллиметр, грамм и доля секунды. Самодельный вертолёт, созданный своими руками, – не просто техника, а настоящая вершина творчества и доказательство неограниченности человеческих способностей.
Особенно ценны в таком деле поддержка и консультация мастеров своего дела, таких как известный конструктор сверхлёгких вертолётов серии Горняк Николай Иванович Демидов. Огромная благодарность Николаю Ивановичу за ценные советы, консультации и предоставленную методологию, благодаря которым удалось реализовать идеи. Созданные Николаем Ивановичем механизмы и агрегаты сделали возможными многие современные любительские конструкции, став основой для дальнейшего прогресса в сфере любительской авиации.
Книга приглашает познакомиться с увлекательным миром сверхлёгких вертолётов, показать, как рождаются идеи и концепции, какие шаги необходимы для успешной реализации проекта и какие преимущества и риски есть. Откройте для себя захватывающее путешествие в мир самодельной авиации, полный трудностей, побед и невероятных приключений.
1. Сверхлёгкий вертолёт классической схемы ХА-2
2014 год.
Основные характеристики ХА-2.
Тип конструкции: Классический одновинтовой сверхлёгкий вертолёт.
Вес пустого: Около 450 кг.
Несущий винт: Диаметр составляет внушительные 7,5 метров.
Рулевой винт: Небольшой диаметр 1,2 метра.
Силовая установка: Используется двигатель от популярного японского автомобиля Subaru Impreza объемом 1,5 литра, обеспечивающий мощность порядка 105 лошадиных сил.
Особенности конструкции ХА-2
Одной из главных особенностей ХА-2 стала его силовая установка и оригинальный редукторный механизм. Поскольку целью было создание легкого и надежного вертолёта, решено было воспользоваться возможностями современной автомобильной промышленности.
Было найдено элегантное техническое решение: использован стандартный агрегат японской автомобилестроительной фирмы Subaru – двигатель и коробка передач механической трансмиссии от популярной модели Impreza.
Автомобильная коробка передач была приспособлена для роли главного редуктора вертолёта путём поворота на угол 90 градусов и присоединения к специальному переходнику-фланцу. Такая схема обеспечила передачу крутящего момента непосредственно на несущие винты, эффективно распределяя нагрузку и снижая общий вес конструкции.
Использование стандартного агрегата имело несколько преимуществ:
– Высокая доступность запчастей.
– Простота обслуживания и ремонта.
– Проверенная надежность работы узла.
Рис. № 1. Сверхлёгкий вертолёт классической схемы ХА-2.
1.1. Эскизы
Этап эскизирования является отправной точкой любого крупного технического проекта. В случае вертолёта ХА-1 классические эскизы представляли собой графическое отражение концепции будущего аппарата, задолго до реального воплощения.
Необходимость эскизов
Эскизы помогали визуально зафиксировать идеи, определить пропорции и очертания конструкции, провести предварительный анализ функциональных и эстетических свойств. На данном этапе уточнялась геометрия лопастей, форма кабины, распределение масс и другие важные характеристики.
Какие сведения содержатся в эскизах?
Общий вид вертолёта.
Размеры и форма элементов конструкции.
Расположение двигателя и топливных баков.
Ориентировочные контуры кабины и посадочного места пилота.
Эволюция дизайна
Сначала были созданы грубые наброски, дающие общее представление о машине. Впоследствии они трансформировались в более точные изображения, учитывающие законы аэродинамики и инженерные стандарты. Наиболее важными элементами стали: