Авиация
М-15
Когда речь заходит о сельскохозяйственных самолетах, то в первую очередь вспоминается работяга Ан-2. Спроектированный О.К. Антоновым еще в 1940 году, "небесный тихоход" вплоть до последнего времени являлся бессменным лидером сельхозавиации. Но время неумолимо, оно не щадит и долгожителей. Приходит новая техника и на смену Ан-2. В 1977 году в подразделения гражданской авиации начал поступать первый в мире реактивный сельскохозяйственный самолет М-15, созданный польскими и советскими инженерами, на подходе и турбовинтовой Ан-3.
Самолет М-15 необычен по схеме и даже у специалистов вызывает вполне законные вопросы. Нужен ли такой машине реактивный двигатель? Почему предпочтение отдано бипланной схеме? Что за странные пилоны располагаются между верхними и нижними крыльями? Чем объясняется наличие на самолете двух хвостовых балок? Этот перечень можно было бы продолжить...
Проектирование М-15 началось со всестороннего анализа достоинств и недостатков аппаратуры, устанавливаемой на самолеты такого типа. Как оказалось, в большинстве случаев в ее работе используется гравитационный принцип: порошок или жидкость под действием собственного веса высыпается или выливается из емкости и распыляется набегающим потоком воздуха. Конструктивная простота этого метода всегда привлекала создателей механизмов подобного назначения, но когда требовалось существенно увеличить производительность и качество работы, приходилось идти на усложнение аппаратуры. Так, на некоторых самолетах авиахимическое оборудование приводится в действие от основного двигателя. Для этого применяются механизмы отбора мощности, чаще всего электрические. Как правило, такой привод не дает эффективного результата: слишком велики потери в трансмиссиях и редукторах, много энергии теряется при ее преобразовании из механической в электрическую и наоборот. К тому же вес дополнительных устройств оказывается весьма значительным. Если к этому присовокупить низкий ресурс такой аппаратуры и сложности в ее эксплуатации, то станет понятно, что до совершенства тут очень и очень далеко.
Таким образом, мы вплотную подошли к ответу на вопрос: для чего нужен реактивный двигатель сельхозсамолету? Дело в том, что использование его (кстати, применительно к машине такого класса впервые в практике самолетостроения) позволило создать и очень высокопроизводительную распыляющую аппаратуру. Конструктивно все решено просто и изящно без всяких редукторов, трансмиссий, генераторов и электродвигателей. Все их функции на самолете переданы воздуху. На выходе из сопла отбирается часть потока, далее по воздухопроводам он подается на исполнительные агрегаты: аэрирует химикаты в емкостях и перемешивает их, транспортирует жидкости и сыпучие вещества из баков в каналы нижнего крыла, сообщает им энергию разгона для выброса на поле, что значительно увеличивает ширину захвата по сравнению с соответствующими характеристиками оборудования иных систем.
На М-15 установлен двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-25, развивающий тягу 1500 кгс при собственной массе 325.6 кг. Его ресурс 6-9 тыс.ч. Конструкторы расположили двигатель над фюзеляжем на высоте 2,7 м от уровня земли, что служит надежной гарантией от попадания в воздухозаборник пыли и грязи. Существенным является и то, что значительно ослабляется воздействие раскаленной струи из сопла на грунт и травяное покрытие аэродромов.
Ответив, таким образом, на первый вопрос, перейдем ко второму: почему предпочтение отдано бипланной схеме? Пояснить это проще самолеты с таким расположением крыльев могут работать в диапазоне сравнительно небольших скоростей. Плоскости биплана обладают хорошей несущей способностью, а сам он сочетает в себе прекрасную устойчивость и отличную управляемость. Немаловажно и то, что машина с парой крыльев гораздо компактнее моноплана.
Интересно, что конструкторы разделили функции верхних и нижних крыльев при общем их назначении создавать подъемную силу. Так, верхнее крыло оснастили мощной механизацией: оно имеет закрылки, предкрылки и зависающие элероны. В нижнем же расположили каналы пневмотранспорта для сыпучих и трубы подвода жидких химикатов. Это позволило значительно снизить аэродинамическое сопротивление М-15 по сравнению с теми машинами сельхозавиации, у которых аналогичное оборудование располагается снаружи.
Отвечая на второй вопрос, мы подошли к ответу и на третий что за странные пилоны располагаются между верхним и нижним крыльями. Это баки для химикатов. Во-первых, такая их компоновка позволила функционально совместить два конструктивных элемента бак и пилон. Во-вторых, исключено вредное влияние ядовитых веществ, располагающихся в баках, на экипаж и агрегаты самолета в фюзеляже. В-третьих, при таком расположении баков существенно облегчается доступ к ним сокращается время загрузки самолета, поскольку эта операция может выполняться сразу двумя рабочими. И последнее разнос емкостей увеличивает ширину захвата при химической обработке без дополнительных затрат энергии.
Хороший обзор необходим пилоту любого самолета, а летчику сельскохозяйственной машины особенно ему приходится работать на предельно малых высотах, вблизи земли. Вот почему кабину пилота вынесли вперед. С той же целью площадь остекления ее максимально увеличили. Удаление кабины от двигателя позволило к тому же значительно снизить в ней шум, повысить комфортность.
Самолет М-15 одноместный, но за кабиной пилота находится изолированный отсек с широкой дверью и бортовыми окнами справа и слева. Здесь располагается механик, здесь же размещается комплект наземного оборудования, необходимого для работы на удаленных временных аэродромах.
Теперь ответ на последний из поставленных вопросов: для чего столь необычное хвостовое оперение на двух балках?. Дело в том, что такая его конфигурация позволяет до предела снизить отрицательное влияние мощной струи газов, истекающих из сопла реактивного двигателя: исключается вибрация хвостового оперения и улучшается управляемость самолета.
Немного о конструкторских новинках, примененных при проектировании М-15. В первую очередь стоит упомянуть гидровесы устройство, с помощью которого можно определить количество химикатов в баках. Нелишним для сельскохозяйственного самолета, базирующегося на неприспособленных площадках, является и наличие вспомогательного двигателя АИ-9 для автономного запуска основного.
На самолете имеется система централизованной заправки топливом под давлением это сокращает время заполнения горючим до 5 мин, что в совокупности с оперативной зарядкой баков химикатами существенно сокращает простои самолета.
Государственными испытаниями установлено, что новый самолет во многом превосходит ветерана сельскохозяйственной авиации Ан-2. При рассеивании минеральных удобрений захват у М-15 в два-три раза шире, чем у ветерана, значительно больше и максимальная загрузка химикатами 2200 кг против 1300. В полтора-два раза выше и производительность авиахимработ; при этом топливо, затрачиваемое М-15 на один гектар обработанной земли, обходится в два раза дешевле, чем при работе на Ан-2.
Основные технические данные самолета М-15
Размеры:
Размах верхнего крыла, м - 22.4
Размах нижнего крыла, м - 16.43
Длина самолета, м - 12.72
Высота на стоянке, м - 5.34
Площадь крыльев, кв.м - 67.2
Профиль крыла - Р-П-44
Массы и центровка:
Взлетная масса, кг - 5650
Масса пустого самолета, кг - 3090
Масса химикатов, кг - 2200
Диапазон центровок, % САХ - 28...35
Летно-тактические данные:
Максимальная скорость, км\ч - 200
Рабочая скорость, км\ч - 140-165
Скороподъемность у земли, м/с - 5,5
Дальность полета, км - 400
Разбег (по траве), м - 380
Пробег (по траве), м - 190
Самолет М-15 необычен по схеме и даже у специалистов вызывает вполне законные вопросы. Нужен ли такой машине реактивный двигатель? Почему предпочтение отдано бипланной схеме? Что за странные пилоны располагаются между верхними и нижними крыльями? Чем объясняется наличие на самолете двух хвостовых балок? Этот перечень можно было бы продолжить...
Проектирование М-15 началось со всестороннего анализа достоинств и недостатков аппаратуры, устанавливаемой на самолеты такого типа. Как оказалось, в большинстве случаев в ее работе используется гравитационный принцип: порошок или жидкость под действием собственного веса высыпается или выливается из емкости и распыляется набегающим потоком воздуха. Конструктивная простота этого метода всегда привлекала создателей механизмов подобного назначения, но когда требовалось существенно увеличить производительность и качество работы, приходилось идти на усложнение аппаратуры. Так, на некоторых самолетах авиахимическое оборудование приводится в действие от основного двигателя. Для этого применяются механизмы отбора мощности, чаще всего электрические. Как правило, такой привод не дает эффективного результата: слишком велики потери в трансмиссиях и редукторах, много энергии теряется при ее преобразовании из механической в электрическую и наоборот. К тому же вес дополнительных устройств оказывается весьма значительным. Если к этому присовокупить низкий ресурс такой аппаратуры и сложности в ее эксплуатации, то станет понятно, что до совершенства тут очень и очень далеко.
Таким образом, мы вплотную подошли к ответу на вопрос: для чего нужен реактивный двигатель сельхозсамолету? Дело в том, что использование его (кстати, применительно к машине такого класса впервые в практике самолетостроения) позволило создать и очень высокопроизводительную распыляющую аппаратуру. Конструктивно все решено просто и изящно без всяких редукторов, трансмиссий, генераторов и электродвигателей. Все их функции на самолете переданы воздуху. На выходе из сопла отбирается часть потока, далее по воздухопроводам он подается на исполнительные агрегаты: аэрирует химикаты в емкостях и перемешивает их, транспортирует жидкости и сыпучие вещества из баков в каналы нижнего крыла, сообщает им энергию разгона для выброса на поле, что значительно увеличивает ширину захвата по сравнению с соответствующими характеристиками оборудования иных систем.
На М-15 установлен двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-25, развивающий тягу 1500 кгс при собственной массе 325.6 кг. Его ресурс 6-9 тыс.ч. Конструкторы расположили двигатель над фюзеляжем на высоте 2,7 м от уровня земли, что служит надежной гарантией от попадания в воздухозаборник пыли и грязи. Существенным является и то, что значительно ослабляется воздействие раскаленной струи из сопла на грунт и травяное покрытие аэродромов.
Ответив, таким образом, на первый вопрос, перейдем ко второму: почему предпочтение отдано бипланной схеме? Пояснить это проще самолеты с таким расположением крыльев могут работать в диапазоне сравнительно небольших скоростей. Плоскости биплана обладают хорошей несущей способностью, а сам он сочетает в себе прекрасную устойчивость и отличную управляемость. Немаловажно и то, что машина с парой крыльев гораздо компактнее моноплана.
Интересно, что конструкторы разделили функции верхних и нижних крыльев при общем их назначении создавать подъемную силу. Так, верхнее крыло оснастили мощной механизацией: оно имеет закрылки, предкрылки и зависающие элероны. В нижнем же расположили каналы пневмотранспорта для сыпучих и трубы подвода жидких химикатов. Это позволило значительно снизить аэродинамическое сопротивление М-15 по сравнению с теми машинами сельхозавиации, у которых аналогичное оборудование располагается снаружи.
Отвечая на второй вопрос, мы подошли к ответу и на третий что за странные пилоны располагаются между верхним и нижним крыльями. Это баки для химикатов. Во-первых, такая их компоновка позволила функционально совместить два конструктивных элемента бак и пилон. Во-вторых, исключено вредное влияние ядовитых веществ, располагающихся в баках, на экипаж и агрегаты самолета в фюзеляже. В-третьих, при таком расположении баков существенно облегчается доступ к ним сокращается время загрузки самолета, поскольку эта операция может выполняться сразу двумя рабочими. И последнее разнос емкостей увеличивает ширину захвата при химической обработке без дополнительных затрат энергии.
Хороший обзор необходим пилоту любого самолета, а летчику сельскохозяйственной машины особенно ему приходится работать на предельно малых высотах, вблизи земли. Вот почему кабину пилота вынесли вперед. С той же целью площадь остекления ее максимально увеличили. Удаление кабины от двигателя позволило к тому же значительно снизить в ней шум, повысить комфортность.
Самолет М-15 одноместный, но за кабиной пилота находится изолированный отсек с широкой дверью и бортовыми окнами справа и слева. Здесь располагается механик, здесь же размещается комплект наземного оборудования, необходимого для работы на удаленных временных аэродромах.
Теперь ответ на последний из поставленных вопросов: для чего столь необычное хвостовое оперение на двух балках?. Дело в том, что такая его конфигурация позволяет до предела снизить отрицательное влияние мощной струи газов, истекающих из сопла реактивного двигателя: исключается вибрация хвостового оперения и улучшается управляемость самолета.
Немного о конструкторских новинках, примененных при проектировании М-15. В первую очередь стоит упомянуть гидровесы устройство, с помощью которого можно определить количество химикатов в баках. Нелишним для сельскохозяйственного самолета, базирующегося на неприспособленных площадках, является и наличие вспомогательного двигателя АИ-9 для автономного запуска основного.
На самолете имеется система централизованной заправки топливом под давлением это сокращает время заполнения горючим до 5 мин, что в совокупности с оперативной зарядкой баков химикатами существенно сокращает простои самолета.
Государственными испытаниями установлено, что новый самолет во многом превосходит ветерана сельскохозяйственной авиации Ан-2. При рассеивании минеральных удобрений захват у М-15 в два-три раза шире, чем у ветерана, значительно больше и максимальная загрузка химикатами 2200 кг против 1300. В полтора-два раза выше и производительность авиахимработ; при этом топливо, затрачиваемое М-15 на один гектар обработанной земли, обходится в два раза дешевле, чем при работе на Ан-2.
Основные технические данные самолета М-15
Размеры:
Размах верхнего крыла, м - 22.4
Размах нижнего крыла, м - 16.43
Длина самолета, м - 12.72
Высота на стоянке, м - 5.34
Площадь крыльев, кв.м - 67.2
Профиль крыла - Р-П-44
Массы и центровка:
Взлетная масса, кг - 5650
Масса пустого самолета, кг - 3090
Масса химикатов, кг - 2200
Диапазон центровок, % САХ - 28...35
Летно-тактические данные:
Максимальная скорость, км\ч - 200
Рабочая скорость, км\ч - 140-165
Скороподъемность у земли, м/с - 5,5
Дальность полета, км - 400
Разбег (по траве), м - 380
Пробег (по траве), м - 190
