Малая авиация на примере Do-27

Материал из База знаний
Перейти к: навигация, поиск

Aviateur(с)2009

Итак, взялся наконец за эту тему, конструктивная критика приветствуется.

Малая авиация для MSFS представлена широко, как отечественными, так и импортными моделями всех времен. Импорта, разумеется, больше. Но по качеству выполнения систем толковых моделей мало, особенно для MSFS 2004. Но приятные исключения, есть как наши (Як-12) или импортные - немецкий Dornier Do-27(от Aerosoft), например. Вот на примере Дорнье(как наиболее полной по реализации модели) и хотелось бы рассмотреть самолет малой авиации. Что же это такое и с чем его едят. Несмотря на кажущуюся простоту самолетов, не все так просто. Все, что написано здесь, касается в первую очередь MSFS.

Do-27

Do-27 был создан в середине 50-х годов и оснащен одним из популярных тогда двигателей Lycoming GO-480. Подробные технические данные пытливый ум при желании может найти на просторах интернета, вкратце это шестицилиндровый двигатель воздушного охлаждения. Винт - двухлопастный ВИШ Hartzell HC-82-V-20. Такой винт позволяет сохранять обороты двигателя при дросселировании и изменять обороты при постоянном положении дросселя. Это открывает летчику новые возможности в управлении самолетом, но и добавляет трудностей. Об этом позже, а сейчас посмотрим кабину.

Кокпит Do-27

В кабине по центру панели видим большой пьедестал с тремя ручками по порядку — обороты, РУД, смесь. Ниже длинная ручка — селектор бака. Слева от пьедестала — стандартный на тот момент немецкий переключатель магнето. Ниже — стартер и заливочный шприц, затем вниз топливный кран и ручка управления створками капота. Справа от пьедестала ручка прогрева карбюратора, переключатель аккумулятора, АЗС стартера и подкачивающего насоса. Что есть для контроля работы. На приборной панели прямо над пьедесталом есть большой прибор — он показывает давление в маслосистеме и температуру масла (соответственно левая и правая стрелки). Слева от него — тахометр, показывает обороты двигателя. Над тахометром — давление в коллекторе. Справа-выше пьедестала видим указатель количества топлива — самолет имеет два крыльевых бака, потому стрелки две. Над ним - указатель температуры головок цилиндров, а рядом с ним — давление топлива. Все приборы имеют цветную маркировку.

Основы

Итак, как же все это работает. Я не намерен лезть в школьный курс физики и объяснять что есть ДВС, да и многие вещи знакомы автолюбителям.

Регулировать мощность двигателя нам можно всеми тремя ручками на пьедестале.

  • РУД — с ее помощью мы открываем или закрываем дроссельную заслонку в карбюраторе, регулирующую подачу топливной смеси в двигатель. Чем больше нормальной смеси туда поступает, тем мощнее двигатель и, соответственно, тем сильнее он нагревается. И наоборот. Не нужно держать двигатель на максимальной мощности, это приведет к перегреву, снижению ресурса и выходу из строя. Следите за температурой цилиндров. В случае резкого увеличения подачи смеси в двигателе она может не воспламениться и двигатель остановится. Если мы начнем изменять положение РУД при запущенном двигателе, то мы увидим что стрелка, показывающая давление в коллекторе тоже меняет положение. Это основной прибор, показывающий мощность двигателя.
  • Ручка управления оборотами — она позволяет выставить необходимые нам обороты, изменив шаг винта, при этом сохранив мощность двигателя. Соответственно с понижением оборотов двигателя будет снижаться и расход горючего. Но бесконечно понижать обороты тоже нельзя — можно повредить винт и двигатель, если обороты окажутся слишком низкими. Повышать обороты выше максимального значения тоже не нужно. Режимы работы ВМГ на разных высотах обычно прописаны в РЛЭ к самолету. Там-же прописываются максимальные и минимальные обороты, и ограничения. В данном случае производитель разрешает максимальную частоту вала (3400 об/мин) держать в полете не более 5 минут, и минимальные обороты 2500 об/мин. Максимальная мощность в полете не всегда означает максимальные давление и обороты. Воздушный винт на малом шаге создает значительное сопротивление, а более результативно ВМГ может работать на чуть пониженных оборотах. Винты на современных самолетах допускают разворот лопастей по потоку - флюгирование. Некоторые даже реверс, но поскольку самолет старый я это обойду. Управление шагом винта завязано на маслосистеме, потому если масла в системе нет или оно недостаточно прогрето и давление масла низкое, работу регулятора оборотов не может гарантировать никто. Перед запуском обязательно проверьте уровень масла (Если возможно. Реализацию маслосистемы в MSFS видел дважды), а в полете контролируйте температуру, давление масла и постоянство оборотов. На деле самолет, оборудованный ВИШ, имеет хитрую систему механизмов, как РПО (Регулятор постоянных оборотов), редукторы. Все это здесь описывать нет смысла - мы этого все равно в симе не видим.

Внимание, при смене режима полета: Увеличение мощности — сначала увеличиваем обороты, и только потом открываем дроссель. Уменьшение мощности — закрываем дроссель, а затем понижаем обороты. Ну, пояснять, что крайнее дальнее положение ручки - малый шаг/высокие обороты, а ближнее - большой шаг/малые обороты, думаю не нужно.

  • Смесь — регулирует соотношение топлива и воздуха в смеси. В данном случае мы имеем автомат в крайнем дальнем положении ручки, потому необходимости менять смесь нет. Настройка смеси имеет значение на больших высотах, где воздуха меньше чем у земли. Там придется отрегулировать количество топлива. Наилучший способ узнать оптимальные настройки — прибор EGT(или температура выхлопа). Температура максимальна в момент, когда смесь нормальная для полета. Если мы обедним смесь, то получим уменьшение расхода топлива и падение мощности. А если начнем обогащать, то опять получаем падение мощности, но уже с повышенным потреблением топлива. Слишком бедная или богатая смесь могут навредить двигателю. Выбор смеси за летчиком, в зависимости от того, что требуется — мощность или экономичность. Нужно помнить, что с увеличением высоты смесь надо обеднять, при снижении — обогащать. Пытливый ум может сколь угодно экспериментировать со смесью, но мой опыт (MSFS) - пытаясь скорректировать смесь, я получал сильный износ двигателя, всегда оставляю на автомате. Есть разные способы образования топливной смеси, но смешивание в данном случае происходит в карбюраторе. На входе в эту штуку имеем воздух и топливо из баков, а на выходе получаем топливно-воздушную смесь, годную для сгорания в цилиндрах. Вместе с воздухом попадает влага, намерзая на стенках и снижая его поступление. Это отразится в первую очередь на том, что давление в коллекторе упадет — смесь останется постоянной, но объем ее уменьшится(количество топлива, поступающее в карбюратор будет уменьшено). Мощность двигателя падает. Чтобы избежать этого, когда существует возможность образования конденсата в карбюраторе, нужно его прогревать. Но в нормальных условиях включение прогрева карбюратора вызовет испарение части топлива, и как следствие опять потеря мощности, только уже из-за нехватки топлива, а не воздуха. Прогрев карбюратора рекомендуется включать при посадке в любых условиях, и выключить его на земле.

Все это дело требует охлаждения. Как уже говорил, двигатель GO-480 воздушного охлаждения, и чтобы регулировать температуру нужно просто изменить положение створок капота. Тут надо помнить, что открывая створки мы создаем дополнительное сопротивление, и можем потерять в скорости. На земле для лучшего охлаждения двигателя створки нужно держать открытыми. В полете-же надо прикрыть их в зависимости от температуры двигателя.

Створки закрыты
Створки открыты

В справочном материале к самолету или к двигателю приведены цифры минимальных и максимальных значений температур цилиндров и масла. В нашем случае будет хорошо, если мы увидим стрелки в промежутке 150-230 градусов для цилиндров, и 70-110 для масла. Повышенная температура допускается только ограниченное время. Максимум в нашем случае составляет 245 и 113 градусов соответственно. Опасно как перегрев двигателя, так и переохлаждение, потому на посадке желательно прикрыть створки, контролируя температуры. Согласитесь, лучше иметь теплый двигатель для ухода на второй круг, чем с холодным словить клина только перемахнув полосу. Пытливый ум может попробовать степень риска, но мне хватило четырех аварийных за почти год :) Для нештатных ситуаций предусмотрена система пожаротушения. Баллон расположен справа от летчика, за сидением. Воспламенение смеси в цилиндрах происходит при помощи магнето. Оно обеспечивает подачу тока к свечам зажигания при работающем двигателе. Если двигатель не работает, то ток на свечи не поступает, соответственно воспламенения смеси в двигателе не произойдет. Как-же его запустить? Раньше для запуска двигателей с винтом постоянного шага(для них не нужны были массивные редукторы) достаточно было включить магнето и провернуть винт(он жестко соединен с валом двигателя, от которого и работает магнето). До сих пор ходят по миру грустные или смешные легенды и рассказы о летчиках, пытающихся взлететь в гордом одиночестве на каком-нибудь "Тайгермоте", У-2 или "Кабе"... Но поскольку в определенный момент развития двигателей и винтов стало ясно, что винт так просто не покрутишь, началось внедрение стартеров. Пытливый ум, выжив после всех экспериментов может попробовать поискать самые экзотические виды стартеров, но мы остановимся на электростартере. Именно такой стоит на нашем Do-27. Его задача - раскрутить вал двигателя и возбудить электрогенератор и магнето. Но перед этим необходимо подать топливо в двигатель - для этого и существует шприц впрыска топлива. При горячем двигателе делать это не обязательно, но в мороз, перед первым запуском после холодной ночи - просто необходимо. Но опять-же если переборщить с заливкой, можно повредить двигатель при запуске. Максимальное время заливки - 7 секунд(по РЛЭ Aerosoft). Перед запуском проверим АЗС стартера и топливного насоса(он обеспечивает подачу топливной смеси, если дроссель закрыт или чуть приоткрыт, на малых оборотах) и убедимся, что горит лампочка на верху панели. Стартер - вещь хрупкая и при долгом запуске он имеет обыкновение сгорать, потому рекомендуемое время запуска - менее 30 секунд. Если прошло более 30 секунд, то нужно выждать паузу не менее 5 минут до следующей попытки.

Топливная система

Никаких схем я приводить не хочу, ибо пытливый ум может спокойно найти это все в соответствующей литературе. Do-27 имеет два крыльевых бака общей емкостью 212 литров, потому в кабине мы видели два индикатора уровня топлива и трехпозиционный переключатель топливных баков. Левое положение соответствует питанию двигателя от левого бака, правое - правый бак, а центральное положение соответствует питанию от обоих баков сразу. Запуск двигателя рекомендуется производить при питании от левого бака, ибо "отводная трубка поплавковой камеры карбюратора сообщается только с этим баком. При прогреве в системе могут возникать паровые пробки, они проявляются как нестабильное давление и падение оборотов. Перед запуском проверим в каком положении топливный кран. Если ручка вытянута - значит нет подачи топлива в двигатель. Если она в дальнем положении, то двигатель будет получать топливо. О масле я уже говорил, индикатора уровня масла в кабине нет. Проверка только снаружи.

Электросистема

Опять никаких схем. Но она достойна подробного описания. По своему принципу работы электросистема, будь она на самолете или в автомобиле, сводится к двум вещам:

  • Обеспечение работы двигателя(зажигания).
  • Обеспечения работы электрооборудования и зарядка аккумулятора.

Включается система в данном случае маленьким тумблером справа от пьедестала. Это выключатель аккумулятора. Тут-же рядом расположены два АЗС - топливного насоса и стартера. Основной-же предохранительный щиток находится на правой стороне панели. Проконтролировать напряжение в цепи можно вольтметром, он тоже на правой панели.

Панель предохранителей

Справа на ней расположены предохранители приборов, а на самом низу - АЗС генератора. Левый ряд АЗС - радио, обогрев Пито и прочие радости, описывать которые я не буду, ибо на это РЛЭ есть. Скажу только, что при запуске двигателя почти все АЗС должны быть выключены, за исключением генератора, электроприборов и гироскопов. Предохранители лучше не трогать никогда, они сами вылетят, когда им приспичит. После запуска двигателя можно включать остальное, но особое внимание на АЗС COMM1/Transponder - перед его включением убедитесь, что вся радиоаппаратура выключена и ручка ответчика в "Выкл". Иначе через некоторое время после запуска АЗС выскочит, радио и ответчик откажет, а индикатор направления перестанет показывать направление на станцию. Выход из этой ситуации только один - отключать двигатель и ремонтировать электросистему. Та же история с АЗС обогрева Пито - если передержать его включенным больше, чем нужно, он выскакивает и включить обогрев возможности уже не будет.

Полеты

Итак, подобрались к самой интересной части - полету. Особенности работы двигателя и электросистемы обозначены. Разница между реальными самолетами и их моделями в MSFS очень велика, начиная с предполетного осмотра. Но в данном случае разработчики постарались реализовать как можно больше основных параметров реальной машины. И упомянутый уже предполетный осмотр - перед запуском проверяем масло, если нужно - приводим в порядок стекла. Запуск ничего сложного из себя не представляет, типичный старт поршневого двигателя. Процедура расписана в РЛЭ, но есть моменты на которые хотелось-бы обратить внимание. Это момент, когда двигатель готов к запуску, АЗС насоса и стартера включены, магнето М-1. После нажатия на кнопку пуска винт начнет вращаться, но это не значит что двигатель завелся. Топлива в цилиндрах может быть много и условий для нормального воспламенения нет. Придется выключить зажигание и смешивание и прокрутить двигатель с полностью открытым дросселем. И только потом повторять процедуру запуска. Не стоит долго жать на стартер - через некоторое время он может выйти из строя и полет придется отложить на время ремонта. После включения гироскопов нужно синхронизировать гирокомпас. В полете нужно помнить, что он требует согласования с магнитным компасом, но работает стабильно. При включении обогрева трубки Пито магнитный компас показывает неправильный курс.

Особенности при взлете-посадке - может заклинить закрылки из-за превышения допустимой скорости или от сильной отрицательной перегрузки. При выпуске закрылок самолет начинает задирать нос и возникает желание отдать ручку от себя. Рули на малой скорости работают очень хорошо, взлет и посадка не требуют много места. На большой скорости можно получить повреждение поверхностей, пилотаж запрещен. Вот что можно найти в журнале Flight за 1957 год, это описание сделано на презентации самолета в Ле Бурже. Статью целиком привести не могу, но вот некоторые моменты:

  • Herr Dornier said the machine was particularly designed not for slow flying but for safe manoeuvring at very low speeds; and Schafer really showed me in no uncertain way how successful the designers have been in their work. Indoctrination started with that staggering take-off and almost vertical climb—at just over 40 kt indicated. We sailed up at l,000ft/min with the engine noisily hauling us straight into the clear blue sky.

Перевод: Герр Дорнье сказал, что машина рассчитана не на медленный полет, но на безопасное маневрирование на малых скоростях; и Шефер действительно, ничуть не сомневаясь, показал мне насколько были успешны конструкторы в их работе. Ознакомление началось с ошеломляющего взлета и почти вертикального набором высоты на скорости чуть более 40 узлов. Мы поднимались со скоростью 1000 фт./мин, и двигатель шумно тащил нас в чистое голубое небо. Прим. Не указан режим, да и машина не серийная. Лично я бы так взлетать не стал - опасно перегревается двигатель. Использую после набора безопасной высоты давление - 0.8, обороты - 3000.

  • There are three flap settings: 12, 26 and 42 degrees. Schafer's favourite was 26 deg, and he applied it mostly at the top of that almost vertical climb before winging over for another look at something he had just passed. He could get 1,000 ft/min climb at 30 kt I.A.S. and swing the tail backwards and forwards as if he were trying to see round the further side of the engine cowling. He spotted some farm-hands working in a hayfield, plonked the aircraft down right next to them, and took off again after a total run of less than 100 yd. We found a small airfield and put on a real tail-swinging and zooming demonstration for a group of French people who came running out of the hangars and offices.

Перевод: Самолет имеет три позиции закрылок: 12, 26 и 42 градуса. Любимая у Шефера было 26 градусов, и он использовал закрылки в верхней части своего почти вертикального подъема, перед тем как бросить взгляд на то, что он только что прошел. Он мог получить вертикальную скорость в 1000 фт./мин. поднимаясь на 30 узлах. Он заметил несколько крестьян, работающих на сенокосе, и с грохотом провел самолет рядом с ними, менее чем в ста ярдах, затем опять взмыл вверх. Мы нашли небольшую полосу и помахав крыльями сделали "свечу" для нескольких французов, что прибежали из ангаров и офисов посмотреть на демонстрацию. Прим. Закрылки на серийных моделях A и B были переделаны уже после выхода этой статьи, потому значения немного не совпадают.

  • Schafer showed me the standard approach method for the Dornier 27. The engine is throttled back and flap extended(Ailerons, incidentally, are in two sections on each side, the inner portion drooping progressively as the flaps come down.) The approach is made in a glide at 45 kt I.A.S., with the nose almost above the horizon. If the tail is then swished from side to side, the visibility is greatly increased and the rate of descent will build up to 1,000 ft/min. There is plenty of aileron control and the machine can be lowered down on to a given spot with a burst of throttle to cushiorr the impact. There is a distinct feeling that the aircraft is being put down vertically rather than driven towards the point of touch-down at an angle. The landing is rather noisy—the tailwheel clatters a good deal—but the run is extremely short. We rolled straight towards the Westland Widgeon, which was standing in the corner of Le Bourget from which we were operating, and stopped well before we got there.

Перевод: Шефер показал мне стандартный для Do-27 метод захода на посадку. Дроссель закрывался, и выпускались закрылки(Элероны, кстати, расположены в две секции на крыло и внутренние по мере выпуска закрылок тоже опускаются). Заход выполняется на скорости 45 узлов, с носом почти над горизонтом. Если помахать хвостом из стороны в сторону, то видимость значительно увеличивается, скорость снижения почти 1000 фт./мин. Управление элеронами достаточное и машина может быть снижаться с закрытым дросселем. Создается четкое ощущение, что самолет снижается больше, чем двигается вперед. Посадка довольно шумная - шумит хвостовое колесо - но очень короткая. Мы катились прямо на Westland Widgeon, который стоял там же, откуда летали и мы, и остановились рядом.

После остановки двигателя обязательно заблокировать управление, иначе управляющие поверхности могут быть повреждены.

Ссылки


Вот и все по этому замечательному самолету. Целью не было описать самолет, переписать РЛЭ, а привести основные принципы работы двигателя и систем маленького самолета, реализуемые в MSFS и эта модель была выбрана как образец. Спасибо за внимание, удачных полетов!

Источник — «https://www.avsim.su/w/index.php?title=Малая_авиация_на_примере_Do-27&oldid=5949»