Фюзеляж
Фюзеляж самолета — смешанной конструкции. Конструктивно-силовая схема его достаточно проста, но при этом рациональна и способна к развитию.
Вся силовая конструкция фюзеляжа располагается по плоскости симметрии самолета и представляет собой в средней части (в районе кабины) клепаную из Д-16Т раму закрытого прямоугольного сечения 80×80мм; хвостовая часть фюзеляжа — плоская клепаная ферма из труб Д-16Т размером 40×1 мм, выполненная заодно с килем. В передней части рамы закреплен шпангоут № 1 из дюраля 0,8 мм, в задней части рамы — задняя стенка кабины. Внизу между последними установлен и закреплен на раме пол кабины, представляющий собой лист фанеры толщиной 8 мм с отверстиями облегчения и зашитый стеклотекстолитом 0,5 мм с двух сторон. Ферма, закрепленная в задней части рамы, расчалена ленточными расчалками к задней стенке кабины. В верхней части рамы имеются два кронштейна в виде пилонов, к которым крепится крыло.
На раму в средней части фюзеляжа навешивается пластиковая кабина в сборе с дверями, открывающимися вперед-вверх и лобовым остеклением, выполненным из поликарбоната толщиной 2 мм. Обшивка же хвостовой части фюзеляжа имеет достаточно экзотичную конструкцию: предварительно сшитый из термоусадочной ткани «Диатекс» чехол в виде чулка надевается сзади на хвостовую ферму фюзеляжа, выполненную заодно с килем; передняя часть чулка закрепляется на задней части кабины (сзади дверного проема) по всему контуру и натягивается. Раскрой хвостовой обшивки сделан таким образом, что обшивка образует седловидную поверхность так что, натягивая обшивку вдоль фюзеляжа, поперечные сечения натягиваются автоматически. Киль интегрирован в эту поверхность. Начиная со второго экземпляра, хвостовая часть фюзеляжа с килем — стеклопластиковые, а плоская клепаная ферма, установленная на первом образце отсутствует.
Шпангоут № 1, закрепленный в передней части рамы служит противопожарной перегородкой, на нем (непосредственно) установлены узлы крепления двигателя, крыльевых подкосов и основных стоек шасси. По периметру шпангоута имеются лапки для закрепления капота.
Крыло
Крыло самолета двухлонжеронное, подкосное, состоит из двух консолей, каждая из которых имеет в задней части закрылок и элерон. Каркас консоли состоит из двух лонжеронов, расположенных соответственно по передней и задней кромкам, набора силовых и нормальных нервюр, а также внутренних расчалок. Передний лонжерон представляет собой трубу из Д-16Т размером 90×2 мм. В области действия максимального изгибающего момента имеются усиления. В корневой части лонжерона установлен наконечник с поворотным кронштейном для крепления консоли на пилоне фюзеляжа и складывания консоли при хранении. Задний лонжерон имеет вид гнутого профиля из 1,5 мм листа Д-16Т швеллерного сечения стенкой вперед с закрытой малкой согласно профилю крыла. Нервюры, штампованные из 0,6 мм листа Д-16Т. Вес нервюры — 150 г при ее хорде 1 м. Силовые нервюры (3 на консоль) получены соединением правой и левой нервюр через накладку.
Профиль крыла — немецкий плосковыпуклый DFS, поэтому сборка крыла производится просто на столе, где закрепляются лонжероны, нервюры и склепываются между собой. Собранный каркас фиксируется крест-накрест расположенными ленточными расчалками, выполненными из стали 50ХФА сечением 15×1 мм. Обшивка крыла — из тонкого (0,3 мм) стеклопластика полученного горячей выклейкой из трех слоев стеклоткани Э3—100 сразу на всю верхнюю и нижнюю поверхность консоли. В местах прохождения нервюр на обшивке подклеены ленты из 2-х слоев стеклоткани Т10—80. Закрепление обшивки на каркасе осуществляется «внатяг» как вдоль хорды, так и вдоль размаха односторонними потайными заклепками шагом 30 мм. Натяжение — 1 кг/см по каждой оси. После обшивки монтируются узлы крепления подкосов и контрподкосов, а также законцовки крыла.
Элероны и закрылки имеют одинаковую конструкцию и состоят соответственно из лонжерона изготовленного из дюралевой трубы 65×1 мм, задней кромки, гнутой из листа Д-16Т толщиной 0,8 мм и нервюр, гнутых из 0,6 мм дюраля. И элерон, и закрылок закреплены на крыле на двух точках по концам элементов так, что отсутствуют детали, выходящие за теор. контур крыла. При этом управление элероном осуществляется тягой, работающей на кручение, проходящей внутри лонжерона закрылка. Передний и задний подкосы, изготовленные из дюралевых труб каплевидного сечения, выполнены в виде единой А-образной конструкции так, что V-образные контрподкосы закреплены в районе перекладины.
Хвостовое оперение
Хвостовое оперение самолета МАИ-223 включает в себя горизонтальное и вертикальное оперение.
Горизонтальное оперение включает в себя стабилизатор и руль высоты и состоит из двух половин — правой и левой, каждая из которых крепится к задней части хвостовой фермы фюзеляжа телескопическими соединениями по передней и задней кромкам стабилизатора. Стабилизатор (половина) состоит из передней кромки в виде гнутой трубы Д-16Т размером 28×1,5, расплющенной в районе законцовки до высоты 40 мм; задняя кромка —прямая труба 40×1, соединенная на конце с передней кромкой. Нервюры-распорки — гнутики из дюраля 0,6 швеллерного сечения. Руль высоты состоит из трубчатого (40×1) лонжерона и задней кромки в виде гнутого уголка. Нервюры аналогичны нервюрам стабилизатора. Навеска каждого руля высоты в двух точках — в корне и на конце каждого пера на шарнирных подшипниках. На левом пере РВ имеется триммер, гнутый из листа дюраля 0,6.
Вертикальное оперение состоит из киля, конструкция которого интегрирована в хвостовую ферму фюзеляжа и уже описана, и руля направления (РН). Конструкция РН сходна с конструкцией РВ за исключением того, что лонжерон РН из трубы 40×1 на конце изогнут по форме законцовки и по мере приближения к задней кромке — плавно сплющен до толщины последней.
Шасси
Шасси самолета — трехстоечное с хвостовой опорой.
Основные стойки шасси выполнены на одном поперечном торсионе, размещенном в нижней части мотоотсека в районе шпангоута № 1. Торсион представляет собой ломик из пружинной стали 50ХФА диаметром 30 мм, закрепленный моментно в плоскости симметрии самолета и шарнирно — на концах, где имеются наконечники, на которых закреплены стойки шасси со скосом назад. Стойки шасси изготовлены из трубы Д-16Т размером 90×2 (как у лонжерона крыла), спрофилированной в каплевидное сечение; в нижней части стойки имеется ось колеса. Колеса фирмы Matco размером 360×160. Тормоза — гидравлические, дифференциальные, с управлением от гашетки на каждом штурвале. При работе торсионного амортизатора колеса перемещаются вверх-назад, что способствует правильному восприятию лобовых нагрузок на посадке на плохо подготовленные площадки.
Хвостовая опора с колесом 200×80 мм выполнена на вертикальной рессоре из пружинной стали, закрепленной на хвостовой ферме фюзеляжа посредством двух шарнирных подшипников: при такой компоновке функции амортизации и свободного ориентирования хвостового колеса совмещены в одном элементе. На разбеге и пробеге хвостовое колесо фиксируется в нейтральном положении из кабины, при рулежке — свободно ориентируется.
Управление
Управление самолетом полностью дублировано: полет в одиночку можно производить как с левого, так и с правого кресел. Управление рулями высоты и элеронами — от штурвалов с вытяжной колонкой, что обеспечивает наиболее комфортную посадку-высадку экипажа. Управление РВ — тросовое, элеронами — посредством жестких тяг, проходящих внутри рамы фюзеляжа. Путевое управление также тросовое, от параллелограммных педалей, более предпочтительных при маневренном полете. Педали связаны также с дифференциальным тормозным механизмом, позволяющим осуществлять дифференциальное торможение левым и правым колесом в зависимости от положения педалей. Привод тормозов — гидравлический, от гашетки, расположенной на каждом штурвале. Управление триммером РВ — электрическое, в качестве исполнительного механизма использован моторедуктор вращательного действия от климатической установки ВАЗ-2110 (хорошо компонуется внутри РВ). Кнопка управления триммером — на роге штурвала. Управление закрылками также электрическое: исполнительный механизм поступательного действия Electrak LA10 с усилием 30 кг, ход — 150 мм, вес — 600 г. Ручка управления закрылками расположена на центральном пульте. На центральном пульте расположен также РУД, общий для правого и левого пилотов, а также рычаг стопорения хвостового колеса в нейтральном положении.
Силовая установка
Силовая установка — на базе четырехтактного двигателя Rotax 912ULS мощностью 100 л. с. Поставщик двигателей — АО «Авиагамма» (Москва).
Топливная система включает в себя топливный бак вместительностью 67 л, расположенный внутри фюзеляжа за задней стенкой кабины, расходный бачок, топливопровод, а также пожарный (перекрывной) кран, топливный насос и топливный фильтр.
Маслосистема двигателя полностью смонтирована внутри мотоотсека и, помимо агрегатов, установленных непосредственно на двигателе содержит маслобак и маслорадиатор, соединенные между собой и с двигателем резиновыми рукавами.
Жидкостная система охлаждения включает водяной радиатор и расширительный бачок, соединенные с двигателем гибкими рукавами. Водяной радиатор и маслорадиатор установлены в передней части мотоотсека.
Кабина, оборудование.
Как описано в разделе «Фюзеляж», кабина самолета представляет собой выклейку из стеклопластика толщиной 1 мм, куда вклеено лобовое остекление из 2-мм поликарбоната так, что ступенька между остеклением и поверхности кабины отсутствует. Дверной проем
имеет окантовку, придающую жесткость конструкции кабины (очень легкой), в которую заложен уплотняющий резиновый профиль. Двери кабины также стеклопластиковые, подвешены на двух петлях вдоль передней наклонной стойки. В нижнем заднем углу двери имеется замок с подтягом на 12 мм для достаточного обжатия уплотняющего профиля. Замок приводится от двух ручек — изнутри и снаружи. Двери также имеют развитое остекление, с блистерностью, обеспечивающее необходимый обзор вбок-вниз.
Кресла пилотов, расположенные рядом, укомплектованы сменными подушками для удобного размещения экипажа с разными антропометрическими параметрами. Обеспечена возможность полетов с использованием парашютов. Привязная система у каждого члена экипажа — четырехточечная, состоящая из двух поясных и двух плечевых ремней.
За задней стенкой кабины имеется багажник, отверстие в задней стенке которого позволяет перевозить длинномерные предметы типа лыж, удочек и пр.
Приборное оборудование предусмотрено в нескольких комплектациях: от базовой, позволяющей совершать полеты в районе аэродрома и включающей указатели скорости, высоты, скороподъемности, магнитный компас и моторные приборы; до максимальной, допускающей автономные полеты по маршрутам местных воздушных линий.
Приборная доска расположена посередине кабины, обеспечивая максимальный обзор вперед-вниз. В качестве дополнительного оборудования самолет может комплектоваться автономным предпусковым подогревателем.
Заключение
Идеи, заложенные в основу концепции самолета МАИ-223, позволили добиться достаточной универсальности, обеспечивающей востребованность такого самолета для широкого круга пользователей. Высокие запасы прочности и диапазон эксплуатационных перегрузок позволяют выполнять маневренные полеты, а также полеты в турбулентной атмосфере без риска разрушения конструкции. Аэродинамическая компоновка обеспечивает неплохие летно-технические характеристики, высокую экономичность самолета в сочетании с малой вероятностью неконтролируемого входа в опасные полетные режимы. Все это делает самолет доступным для пользователей невысокой квалификации.
Выбранная схема шасси с хвостовой опорой и рычажными основными стойками, хорошо воспринимающими лобовые нагрузки, и колесами большой размерности, допускают эксплуатацию самолета с малоподготовленных аэродромов и подбор посадочных площадок с воздуха. Хвостовое колесо, фиксирующееся при взлете и посадке в нейтральном положении, а также гидравлические тормоза основных колес с дифференциальным управлением от гашетки на штурвале, обеспечивают при этом необходимую точность траектории.
Кабина с развитым остеклением, хорошо уплотненные двери, штурвальные посты управления, регулируемые параллелограммные педали и удобные кресла, создают комфортные условия экипажу даже в длительных полетах. Система вентиляции и обогрева сохраняет эти условия при эксплуатации самолета в любое время года в разных климатических поясах, включая районы Крайнего Севера. Крыло, расположенное на высоте человеческого роста, подкосы, подходящие к фюзеляжу у переднего обреза дверей, обеспечивают удобный и безопасный подход к самолету даже при работающем двигателе. Возможность складывания крыла вдоль фюзеляжа упрощают ангарное хранение самолета.
Разнообразные варианты комплектации самолета позволяют сделать выбор согласно собственным представлениям о необходимом минимуме оборудования. Выходя за рамки ультралайтов по весу, можно увеличивать взлетный вес на 150-200 кг без существенного ухудшения характеристик. Учитывая, что самолет (а также отдельные его компоненты) должен выпускаться в том числе и в наборах различной степени готовности, он может быть доступным даже для не самых обеспеченных любителей авиации. Простота технологии самолета позволяют развернуть его производство в нужных объемах практически на любых производственных площадях.
|
