Есть ли трудности на пути строительства сверхлегких самолетов в России?

Чтобы ответить читателю на этот вопрос, посмотрим сначала, как классифицируются гражданские самолеты и какие из них мог бы построить молодой любитель-авиаконструктор.
В приведенной на рисунке классификации ему, скорее всего, доступно конструирование сверхлегких самолетов (СЛС) со взлетной массой до 495 кг.
Но немного истории. Самодеятельное любительское конструирование СЛС получило в нашей стране значительное распространение в 1980-е годы. Решению многих проблем тогда способствовало наличие постоянно действующей технической комиссии, а школой для начинающих конструкторов-любителей были смотры-конкурсы СЛС, которые организовывали Центральный совет ДОСААФ и Министерство авиапромышленности.
Эти смотры-конкурсы выявили, что многие самодеятельные конструкторы строят самолеты на свой страх и риск, пытаются поднять в воздух аппараты, не имея в голове элементарных знаний по аэродинамике, теории прочности, основам конструирования и технологии изготовления летательных аппаратов (ЛА).
В сентябре 1988 года были опубликованы общие технические требования (ОТТ) для любительской постройки ЛА. Эти ОТТ в процессе создания СЛС могли быть выдержаны в изделии только при наличии у разработчиков минимума знаний по расчету, конструированию и технологии постройки самолета.
Проектирование и изготовление СЛС включает: определение цели создания самолета; разработку технического задания; формулировку и анализ концепций; разработку эскизного и рабочего (технического) проекта, изготовление частей и всего ЛА в целом; подготовку его к испытаниям и сами испытания.
Под проектированием самолета понимают процесс разработки технических материалов (документации), определяющих его летно-технические характеристики, схему и конструкцию агрегатов. Проектирование включает в себя разработку эскизного и рабочего проектов. В эскизное проектирование СЛС входят: а) определение основных параметров и облика СЛС; б) вычерчивание предварительного чертежа общего вида; в) расчет взлетной массы и центровки;­ г) аэродинамический расчет, рассмотрение вопросов устойчивости и управляемости. Рабочее проектирование СЛС включает: а) разработку чертежей общего вида СЛС и его частей; б) разработку сборочных и деталировочных чертежей; в) расчет на прочность элементов конструкции; г) уточнение массы и центровки ЛА; д) отработку технологии изготовления элементов конструкции; е) проведение исследований и экспериментов.
Все дозвуковые самолеты подчиняются одним и тем же законам аэродинамики. Одними и теми же методами для них ведутся прочностные расчеты. Но аэродинамические и прочностные расчеты СЛС любительской постройки существенно упрощены по сравнению с расчетом больших самолетов. Это связано с тем, что СЛС проектируются и строятся небольшим коллективом. При этом точный расчет ведется только для основных конструктивных элементов (лонжеронов, стрингеров, нервюр, стенок, балок и т. д.), для остальных — приближенный.
Проектирование и создание СЛС должны соответствовать имеющимся в наличии материалам, полуфабрикатам и элементам конструкции. Изготовление СЛС во многих случаях начинается еще до окончания его проектирования, что позволяет корректировать прочностные расчеты и существенно уменьшать их объем, используя результаты испытаний элементов конструкции. Технология изготовления элементов и узлов разрабатывается одновременно с проектированием и окончательно доводится при постройке ЛА.
На создание СЛС требуются трудозатраты не менее двух-трех тысяч человеко-часов. У исполнителей должны быть навыки по выполнению слесарных, столярных, токарных и фрезерных работ. Сегодня в авиастроении требуются специалисты и по компьютерному проектированию.
До начала постройки СЛС должны быть решены вопросы материального и финансового обеспечения, закупки необходимых материалов и инструмента.
Выше ничего не было сказано о выборе двигателя. А это подчас наиболее трудная проблема, встречающаяся на пути авиаконструктора. Она в малой авиации России сейчас особенно актуальна в связи с санкциями Запада.
Существовала эта проблема и во времена полностью винтомоторной авиации. Например, авиаконструктор Александр Сергеевич Яковлев (1906 — 1989 гг.) 13 января 1940 года говорил перед правительственной комиссией о некачественности отечественных двигателей так:
«Я, может быть, скажу резко, но все-таки скажу, что в основном нас систематически обманывали. Если мы возьмем опытный самолетный план 1939 года и наиболее скоростные машины, то они все не вышли и не удались только потому, что в основном моторы, на которые они были рассчитаны, М-88, М-105, не дали тех данных, на которые мы могли рассчитывать, доверяя мотористам. Все наши самолеты на 30 — 40 километров дали меньше скорость, потому что мы не могли поставить тех моторов, на которые рассчитывали. Нас обманывали в прошлом и позапрошлом году».
Перед современным авиаконструктором-любителем встают неимоверные трудности при сертификации СЛС. Напомним, что под ней понимается процесс оценки (контроля) соответствия самолета нормам летной годности, применимым для данного типа самолета.
Сертификация СЛС сегодня усложнена до такой степени, что мечтающего сделать самолет своими руками человека маститые авиаконструкторы-любители предупреждают: «Какой самолет ты ни сделаешь — все равно его не сертифицируют!» Не у всех, конечно, опускаются руки от такого прогноза, но осадок остается в сознании на протяжении всей нелегкой работы над машиной. Впрочем, эти препятствия на пути авиаконструкторов-любителей начались давно.
Так, знаменитый создатель транспортных самолетов Олег Константинович Антонов (1906 — 1984 гг.) писал в 1962 году: «С 1923 и до 1936 года на слеты планеристов привозили планеры, построенные во всех уголках страны. Строили инженеры, техники, студенты; строили рабочие, любившие и изучавшие авиацию. Строили колхозники. Строили много и строили правильно, разумно. Планеры летали порою очень хорошо. В Советском Союзе не было ни одной катастрофы, ни одной аварии с планерами, построенными любителями. Как это ни странно, но небольшое количество несчастных случаев на самой заре авиации произошло как раз с планерами, построенными специалистами. С тех пор неизмеримо выросла культура. (…) А в крупнейшем индустриальном центре, в Харькове, студенты авиационного вуза не могут построить не только маленький самолет, но и планер, так как, по мнению отдельных чересчур осторожных людей, институт, выпускающий авиационных инженеров, недостаточно оснащен, а его коллектив недостаточно грамотен, чтобы решать такие задачи. Если уж быть последовательными, так надо из осторожности запретить и мотоциклетные гонки, и альпинизм, и купание в реках и морях, и бокс: могут ведь свернуть нос на сторону!
А я за расквашенные носы! За ссадины на коленках! За мозоли на руках! И за разорванные штаны! (…) Давно пора устранить разные, чересчур осторожные ограничения, решительно упростить слишком сложные, почти граничащие с запретом технические требования к самодеятельным инженерным сооружениям, организовать постройку планеров и легких самолетов в кружках, на заводах, в вузах, мастерских. (…)
Стройте, летайте! Не бойтесь ошибок и трудностей! Летайте дальше, выше, быстрее! И пусть за вами семенят рахитичными ножками бледнеющие от страха перестраховщики и пищат тоненькими голосами:
— На посадку! У вас не проверено сиденье на флаттер!»
В заключение уместно заметить, что в наше время тоже проводятся Всероссийские слеты любителей авиации. В интернете об этом много пишут. Мы приведем только два комментария.
Один говорит: «Интересно, столько фото! И почти ни одного русского самолета, почти все — запад».
Другой ему возражает: «Да нет же! Виден Як-52, Ан-2, Птенец-2, АКМ-5 «Триумф», «Rotorfly R-30» — это всё наше. Там автожиры, может быть, тоже нашего производства, я, честно говоря, не интересовался их названиями».
Есть над чем подумать, не так ли?
Сергей Елисеев.
Фото: https://z25t.livejournal.com/182415.html