Личный гидросамолет для России.

 

У людей (в отличии, скажем, от собак) существует потребность летать. Возникает она благодаря языку, речи, образному понятию о полете как таковом (на примере птиц) и понятию-конструкту "летящий человек". Представления о выгодах, которые дает способность летать, поддерживают и развивают эту потребность уже многие тысячи лет.

ХХ век начался с братьев Райт, а через полвека, после безумия военной авиации, потихоньку начала воплощаться мечта о свободном полете человека. Эта идея, эта потребность "стучится в дверь человечества".

В России отторжение коммунизма похерило и популярность авиации ─ слишком тесно она была связана с атрибутикой СССР. Авиация нынче не в моде, оскомина еще не прошла.

По большому счету этот закат связан с атомной бомбой. В 30-е годы авиация была самым сильным оружием человечества, и это, в конечном счете, определяло ее миллионную популярность. Но с изобретеньем бомбы и орбитальных ракет этот "стержень" был вынут, и все дальнейшие достижения в самолетах делались по инерции – вояки и ВПК паразитировали на былой славе, былом значении. Вьетнам, Корея, Афганистан были непопулярными войнами, их затевали военные ради себя, и народ это чувствовал. И со временем генералы проели капитал славы великой войны и уронили престиж оружия.

Другая же, романтическая, так сказать, "буш-пилотная" сторона авиации была вне закона, и, вообще, понятие "личная авиация" в СССР совершенно отсутствовало, в массовом сознании россиян его нет и сейчас.

Но потребность летать, идея свободного полета неискоренима: она рождается с каждым новым человеком и новым поколением. И тема авиации в России с ее просторами неизбежно зазвучит. Но это будет совершенно другой мотив, чем в 30-е годы: не "комсомолец на самолет!", не "сталинские соколы" и не подневольный Чкалов будут героями авиаторов, а чайка Джонотан Левингстон ─ ностальгические же  идеалы провинциальных динозавров вымрут  совсем.

Другими чем в 30-х будут и самолеты. Их тип, их массовость будут определяться не интригами и кознями придворных КБ, а свободным людским выбором.

Как было раньше? Использователям самолет доставался безальтернативно и даром: По-2, значит По-2, Ш-2, значит Ш-2 и никакого выбора. А теперь люди будут платить и выбирать. Это значит, что "выживут" только те самолеты, полезность которых выше их альтернативной стоимости, это во-первых, и во-вторых ─ те, которые выиграют конкуренцию.

В 50-х годах Хрущев объявил, что "советскому человеку не нужна личная автомашина, он будет ездить на дешевом такси". С таким подходом отечественный автопром оказался в заднице. То же – и в авиации: личный массовый самолет невозможен и не появится внутри советской авиапарадигмы. Для его создания нужна новая либеральная авиационная идеология. И, в первую очередь, у конструкторов и производителей должны поменяться цели и стимулы.

Каким образом в наибольшей степени авиаконструктор 30-х мог повлиять на судьбы Мира?..  Создать самолет-победитель для  грядущей войны.

У сегодняшнего конструктора канал влияния другой..., –  сделать такую Вещь, что она завоюет мир, и не силой правительств, а привлекательностью для людей – по типу компьютеров, R-44 или сотовых телефонов. У авиаторов ХХI века есть Задача, есть Великая и  заманчивая Цель    "подарить (продать) людям небо".., не на парадах, не на экранах, а по-настоящему.

Очевидно эта же цель должна вдохновлять и производителя, который сознательно выбирает честную, добровольную оценку своих достижений со стороны  людей (рынка), а не от государства, сперва изымающего деньги через налоги.

К сожалению, как заметил  акад. Бочвар,  даже в науке смена парадигмы происходит физически, вместе с учеными. Так что уж тут говорить о наших инженерах уже в четвертом поколении воспитанных на государственной авиации. Чего стоит одно представление об "авиационном комплексе", со студенческой парты внедренном в мозги. Представим себе закрытый моногород, 70 лет строящий танки: смогли бы его конструкторы вдруг спроектировать современный автомобиль? Авиаторы, воспитанные в Союзе, до рези в глазах видят нынешний кризис, но вытащить себя, как Мюнхаузен, из тупика гос.авиации не могут. Тут нужен гений, который, впитав в себя культуру авиатехники ХХ века, смог бы обратить ее лицом к людям. Таким человеком был Антонов; но что он мог при советской власти?

Но мы отвлеклись. Грядущий массовый самолет будет оцениваться по куче параметров совершенно непривычных для советского самолетостроения. Например, насколько удобно его хранить, за сколько минут он разбирается, можно ли его кантовать в одиночку и т. д. Комфорт его будет автомобильного уровня, а не как в бипланах 30-х, где пассажир терпел, а летчик работал. Но, все же, в первую очередь, самолет будет оцениваться по тому, насколько он удовлетворяет "потребность летания".

Попробуем проанализировать эту потребность.

    Для чего люди летают?

1.     для быстрого перемещения на большие расстояния;

2.     для перевозки грузов;

3.     для перемещения в непроходимых местах;

4.     для острых ощущений;

5.     для ощущения свободного полета;

6.     для спорта

7.     для наблюдения земли с высоты птичьего полета;

8.     для создания и поддержания статуса "летчик";

9.     для вхождения в летные тусовки;

10. для компенсации комплекса неполноценности;

11. для соблазнения женщин

12. для привлечения массового внимания, "эстрадного эффекта".

 

Рассмотрим эти мотивы со следующих углов зрения: 1. Кому в России присуща эта потребность? 2.Какова массовость потребности, есть ли она у людей не связанных с авиацией?  3. Какие свойства самолета ее удовлетворяют?  4.Разрешима ли потребность без самолета? 5. Требует ли она владения самолетом? 6. Длительность потребности, ее насыщаемость?

 

1.Быстрое передвижение. Эта потребность является массовой только при перемещении на большие расстояния ( > 2000 км) и удовлетворяется пассажирскими самолетами. На средние и малые расстояния большинству людей рациональнее перемещаться в машине. Перелеты на малые расстояния оправданы только для очень узкого круга лиц  (бизнесмены, vip). Владеть и содержать самолет, а тем более уметь летать на нем для этой цели не требуется; разумнее брать его на прокат. Что, в свою очередь, снижает число потребных машин, нишу которых представляют дорогие самолеты и вертолеты бизнес класса, производимые "старыми" фирмами.

Таким образом, хоть это и парадоксально звучит, потребность в быстром перемещении не "питает" личную авиацию.

2. Перевозка грузов. Возить по воздуху оправдано только экстренные грузы (санрейсы, МЧС и т.п.) К личной авиации это не имеет отношения.

3. Передвижение в непроходимых местах. В Ю. Корее нету преступности – на каждого вора столько сыщиков, что его обязательно ловят. Похожая картина с бездорожьем в Карелии – джиперов стало так много, что наступило "переполнение" –  все дороги, уже освоены, внедорожники  лезут в глушь и в конце встречают себе подобных… А на модных реках новое явление – длиннющие очереди на прохождение порогов.  Народ в шоке: – "И тут пробки!".

Так что же, в Карелии тесно, места не хватает? Тесно – да, места – навалом. Просто реки и  дороги суть линейные одномерные множества, а территории – двухмерны. Но вот доступна эта двухмерность только аэроплану, причем только гидроаэроплану, поскольку аэродромный самолет, хотя и летает в трех измерениях, привязан к точкам  вообще без измерения: аэродромы – могильщики самолетов.[1]

Экзюпери очень точно сказал, что "самолет впервые показал людям Землю"; действительно, самолет обладает Землей платонически, по принципу "видит око да зуб неймет"…А подарил  ее – вертолет. Его крылья летят быстрей чем он сам, в этом его родовой изъян; но если экономически сравнивать его с самолетом, то надо ясно сознавать, что, в отличие от самолета, вертолет несет с собой аэродромы. Самолет только смотрит на красавицу-Землю,  вертолет ею владеет.

Воздух есть всюду. Поэтому свобода передвижения в непроходимых местах это исключительно проблема взлета-посадки. А для лесной России (10 000 000 км2) "непроходимость" это всегда дремучий лес или болота. Севернее Оки естественное состояние ландшафта это либо лес, либо болота, либо вода; открытый грунт  исключительно людского происхождения. На землю, которой несколько лет не касался плуг уже не сядет и вертолет – поля зарастают лесом. Тайга для сухопутного аэроплана тот же океан…

Вместе с тем, освоенность территории, постоянное проживание людей эквивалентно наличию дорог, это одно и то же. Соответственно, полеты в непроходимых местах не нужны местным жителям: для них передвижение, в первую очередь, должно быть рентабельным. А летать над бездорожьем требуется туристам, браконьерам, временным людям.

Но дело-то в том, что как раз туристы и являются главными обитателями Карелии, как и всей остальной Russian East Europe; пора это осознать и выбросить учебники по экономической географии за 9-ый класс. И тогда станет ясно, что не стране нужны местные авиалинии, а людям – личные гидросамолеты контейнерного базирования. Не комсомолец на самолет, а "Джипер на самолет!" – вот девиз и знамение времени.

 

4. Острые ощущения, адреналин, драйв. Это, безусловно, массовая потребность, причем свойственная активным, смелым, то есть потенциально богатым людям. С другой стороны, это удел молодежи, то есть еще несостоятельных людей. Острые ощущения сопровождают любой, но первый полет, особенно в открытой кабине. Это свойство эксплуатируют всевозможные покатульщики и парашютисты.

В кабине же равномерно летящего самолета, непосредственно, никаких острых ощущений нет, даже высота, как правило, "не видна". Острота связана только с нештатными ситуациями и с сознанием их возможности. Но это уже не драйв, а просто страх, за который получают зарплату, а не платят деньги. Вообще, надо прямо сказать, что управление самолетом весьма скучное занятие: относительного движения нет, скорость не чувствуется, ни ухабы не объезжаешь, не обгоняешь никого – скука смертная. При автопилоте вообще делать нечего. Вот и рассказывает командир Ил-62, что в дальних рейсах  "…обычное дело,  просыпаюсь    все спят".

Регулярный адреналин летчик и зритель (но никак не пассажир) получает исключительно в акробатическом полете. Эту нишу заполняют пилотажные самолеты, на которых летают только специалисты, посвятившие этому жизнь. Число их ничтожно ─ один на миллион, и питается это направление за счет аэрошоу, то есть зрителей. Понятно, что к личным самолетам это имеет только косвенное отношение как общая реклама и пропаганда авиации.

5.Ощущение свободного полета. Эта потребность плохо поддается рациональным дефинициям,  но эмоционально весьма значима. Вот как описывает ощущение от полета проф. В.С. Пышнов: "После отделения от земной поверхности и до приземления летательного аппарата человек находится в особом состоянии, которое нельзя сравнить ни с каким другим. Это, прежде всего, зрительное впечатление от широкой панорамы земной поверхности, перемещение относительно которой едва заметно, это наблюдение облаков, это совершенно своеобразное ощущение потери вертикали по отношению к Земле и появление новой кажущейся вертикали. Еще более необычными являются ощущения управления самолетом".

 Вероятно, вольный полет это самая массовая потребность; знакомы с ней, испытывают ее почти все люди репродуктивного возраста. Ощущения от свободного полета источник самой чистой радости: для него не нужен ни зритель, ни партнер, ни слава, ни сознание значимости, ни "оправдательная" цель. Если б свободный полет был бы или стал бы по настоящему "дешев" ─ летали бы все. И здесь для авиастроителей зарыт потенциальный клад ─ есть ярко выраженная массовая потребность

Свободный полет ─ синоним любого летательного аппарата. И потому самый дешевый из них ─ параплан ─ по массовости далеко превзошел все остальные вместе взятые. Образно выражаясь, "клад найден", и кризис легких самолетов в огромной степени определяется конкуренцией со стороны параплана: благодаря ему потребность летать разрешается в обход самолетной авиации. В прошлом веке к самолетчикам стояла длиннющая очередь из желающих летать, у них не было альтернативы. Но с появлением дельтаплана, и, особенно, параплана очередь исчезла.

Но парапланы ─ экстремальный вид спорта, очень опасный и травматичный. Его экстремальность в прямом смысле отравляет адреналином чистый кайф свободного полета. И, отбирая у самолетной авиации энергию и энтузиазм молодости, параплан оставляет ей трусость богатой старости  (осторожность солидной зрелости). 

6. Авиаспорт, в особенности самолетный ─ самый закрытый, самый дорогой и самый малочисленный из всех технических видов спорта. Во всем мире эта потребность присуща всего сотням людей.

7.Наблюдение Земли с высоты птичьего полета. Эта потребность сродни мантии невидимке и дайвингу в коралловых рифах. Отстраненное наблюдений сверху за копошащейся внизу жизнью "подымает" человека "над" этой жизнью. Игрушечные машинки, домики, рыбаки на лодках; след моторки на прозрачной воде, коровы, лошади, трактор на полях, дети на велосипедах ─ вся эта лилипутия как на ладони предстоит наблюдателю ─ живой игрушечный мир!

На горы интересно смотреть вверх, в горах ─ вниз. И такой же эффект + свободу ракурса дает полет.

Слой биосферы на Земле невероятно тонок. И взлетевший человек вдруг оказывается не объектом ее, не пленником, а наблюдателем сверху, вроде орла или ангела. Вероятно, кайф этого смотрения как-то завязан на детство, на игрушечные замки, солдатиков, миниатюрные машинки копии. Взлетевший человек вдруг обретает все это вновь, но сознание не отравляет его, что это игрушки, а подтверждает, что все "на самом деле". И все привычное вдруг обретает новый облик, новый ракурс, и пространственные связи всю жизнь отстраевыемые в мозгу, обретают наглядность.

Кроме того, здесь, возможно, задействован еще один "древний" механизм. Ведь отстраненность наблюдателя с высоты, если вдуматься, сродни чувству безопасности.

В Хосровском заповеднике двое биологов, с края ущелья наблюдали внизу медведя. Сообразив, что он их не видит и не чует, они стали кидать в него камешки, и медведь очень смешно злился, бросался, обнюхивал эти непонятно откуда прилетающие камни. Биологов разбирал такой смех, что, в конце концов, медведь их услышал. Интересно, если б не высота и отвесный край, решились бы они так развлекаться?

Другой пример ─ мальчишки на деревьях. Почему "гнездо", "штаб" на дереве обладают такой притягательностью? В Папуа-Новой Гвинеи путешественник Анри  Фольк Рёне видел деревни, где самой большой ценностью были кокосовые пальмы ─ единственная защита жителей. Кокосы служили, для укрывшихся в кронах, и оружием и едой и питьем. Рёне описывает случай, когда человек укрывался на пальме почти год ─ все это время враги жили в его деревне.

И, наконец, известно, что наши ближайшие родичи ─ шимпанзе ночуют исключительно на высоких деревьях, устраивая себе гнезда; а геномы у нас с ними общие на 99,98%. Отвесная высота ─ суть недоступность того, кто сверху, и в этом секрет олимпийской (исследовательской) невозмутимости наблюдателя.

Созерцание Земли с высоты давно осознанная людская потребность, но, удивительно, что не среди самолетчиков. А вот в ресторане "Седьмое небо", на Эйфелевой башне, в Колесах Обозрения,  на многочисленных смотровых площадках Европы, Крестовом перевале, на Воробьевых горах ─ всюду, где только можно эта потребность  используется. Самое яркое ее проявление ─ в устройстве окон в салонах пассажирских дирижаблей: "Цеппелинов", "Нюрнберга", "Италии": плоские наклоненные наружу стекла в салоне начинались от пола. И наблюдение видов рекламировалось для привлечения пассажиров; трансатлантические дирижабли специально снижались в красивых местах для фотографирования.

Но почему же в самолетной авиации созерцание земли не нашло своего воплощения? Чем так разительно отличается полет на "Оводе" (Пайпер Кэб) от полета на Робинсоне? Тем, что из "Овода" ничего не видно… Я летал над Истринским водохранилищем. Там на серфах катались девушки, но их невозможно было рассмотреть! Мы к ним летим, а они исчезают из поля зрения… В какой позе летают пассажиры мотодельтапланов? Исключительно свесившись вбок; потому что для нормального человека (а не летчика профи)  самое ценное в полете это вид Земли.

Если проследить начальную эволюцию самолетов то увидим, что во всех странах быстро пришли к схеме с тянущим винтом и хвостовым опереньем. Плюс к этому большинство самолетов (10-е, 20-е годы) были бипланы да еще со звездой. Такая схема, в дальнейшем названная классической, оказалась самой естественной и практичной: многочисленные конкурсы и призы за рекорды высоты, скорости и дальности выигрывали именно такие самолеты. В первые десятилетия традиционная компоновка стала почти тотальной и надолго утвердила многочисленные  авиационные нормы, в том числе, и в отношении обзора. А каков обзор из биплана-тандема с тянущей звездой говорить не приходится, особенно в отношении самого ценного сектора: вперед и вниз.

Итак, на первом этапе авиаторам было не до обзора ─ лишь бы хорошо лететь. На втором –  гражданские пилоты стали извозчиками, военные же: истребители ─ обозревали небо, а в бомбовозах делали штурманские кабины с прекрасным обзором вперед и вниз. Но о  пассажирах и, тем более, летчиках никто не думал. Иначе как могло получиться, что в самый ответственный момент, при посадке, пилот не видит  ни высоты, ни направления, в котором движется? Ведь это же бред чистой воды! Тут явно прослеживается рука государств, которым плевать на своих "людишек" –  chair a canon. Ни летчики, ни курсанты, ни миллионы мальчишек, осаждавших летные школы, не имели ни малейшего выбора на чем летать; их мнение никого не интересовало, да его и не было, именно потому, что  у них отсутствовал выбор. И как разительно та ситуация отличается от сегодняшней, нормальной, когда покупатель, владелец и летчик будет один и тот же человек. И если в начале ХХ века, когда главной эмоцией людей в авиации было "чудо полета", с плохим обзором еще мирились, то в ХХI – само по себе "слепое" летание уже никого не вдохновляет: смотреть на Землю как в аквариум    вот что требуется.  Готовы конструктора к вызову времени?

И лишь в последние годы, с трудом преодолевая традиции, в легкой авиации к обзору начинают "прислушиваться" ("Эльф", "Егорыч", "Ябиру", "Сигма"). Главным препятствием здесь является нематериальность обзора: он не имеет количественного выражения в отличие от традиционных параметров. Идти на очевидные жертвы в конструктивно-силовой схеме, в аэродинамике и балансировке ВМГ, в скорости и весовой отдаче ради какого-то "субъективного" обзора ─ авиаконструкторы не привыкли.

В результате потребность  смотреть на Землю нынешние самолеты удовлетворяют плохо и любой дельта- или парапланерист, "попробовавший" самолета, хоть и говорит вежливые слова, самолетом не "загорается" ─ "не то…".

8. Летать для звания "летчик". Когда-то этот мотив был популярен. Но на смену ему пришло выражение "авиация притягивает идиотов" (Бабенко, 2002).

9. Вхождение в летные тусовки. Это потребность престижа, она коррелирует с популярностью авиации. На данный момент в России самолетные тусовки просто отсутствуют. В отношении свойств лет. аппаратов  эта потребность не избирательна, хотя определенная трудность в их эксплуатации, порождающая коллективность полетов, ей на руку.

10. Компенсация неполноценности. Это серьезный мотив питающий авиацию и, часто, самыми сильными кадрами. Она (авиация) почти идеально подходит для компенсации комплексов: опасность, красивость, трудность, элитность, романтичность, зрелищность ─ все при ней; и такой же козырь как у богатства: летать хочется всем.

Свойства  самолета, отвечающие этой потребности, лучше всего представить "от противного": простейшим летательным аппаратом XXI века является гелиевый шар диаметром 5,2 м (меньше размаха любого самолетика), пилот которого управляет бензопилой с пропеллером. Летать на подобной "нелепости" легко, безопасно, неэффектно и непристижно. Годится ли подобный снаряд для "обиженного героя"? А с каким удовольствием на нем летали бы женщины и дети!

11. Соблазнение женщин.  В авиационных журналах эффектные дивы столь же обычны как в рекламах роскошных автомобилей. А двухместный самолет суть та же венецианская гондола. В условиях бездорожья самолет предоставляет пилоту  такие сильные преимущества, что невольно ставит его в исключительное положение в отношении прочих смертных. Этот бонус легко конвертировать в любую "валюту".

12. Массовое внимание. Эмоции сопровождающее массовое внимание порождены древнейшим биологическим механизмом. Они поддерживали защитника группы, выходящего на встречу опасности ─ наш предок знал, что к нему приковано внимание всех –  "на миру и смерть красна". То же самое переживает артист на сцене, оратор на митинге и летчик пилотажного самолета.

 

Рассмотренные потребности естественно разделяются на три категории. В первую входят те, для которых сам по себе полет является только средством, а не целью: это перевозка грузов, передвижение по бездорожью и перемещение на большие расстояния. Банальные авиапассажиры согласились бы вообще ничего не видеть и не чувствовать в полете, лишь бы комфортно и быстро оказаться там где надо.

Остальные потребности четко делятся на "первичные", связанные с непосредственным удовольствие от полета и "вторичные", в которых потребность летать присутствует благодаря тому, что человек уже летает, потому что его судьба, так или иначе, пересеклась с авиацией. Это спортсмены, коллективы дельта- и парапланерных клубов, потомственные авиаторы.

В основе вторичных потребностей лежит престиж авиации, культивируемый в ХХ веке, ее популярность и "эффект сцены" для пилота в небе. То есть, по существу, вторичные потребности обусловлены модой на авиацию, а мода это процесс с ярко выраженной обратной связью. И потому "объем" вторичной потребности, число людей ею охваченных быстро растет, но и быстро падает. Престиж авиации переживает подъемы и спады.                И, очевидно, что сейчас в России спад.

А вот первичные потребности ─ мы выделили только две –  ощущение свободного полета и созерцание Земли с высоты ─ присутствуют постоянно. Они не заметны на фоне бума, но  поддерживают авиацию всегда. И при отсутствии моды только благодаря им возникают новые "точки роста", которые способны спровоцировать новый подъем.

И, в принципе, в отношении становления личной авиации в России, все упирается только в два вопроса: в Цену (в широком смысле слова) и вопрос соответствия  лет.аппарата первичным потребностям.

 

Представим себе такой мысленный эксперимент. В Москве, на торговой площади (скажем, у Крокус Сити) или на МАКСе  выставляют новенький биплан 30-х годов и предлагают его в аренду на 5 лет по 10 рублей за год; забирать самовывозом. Вопрос: найдутся ли желающие?

Вокруг самолетика постоянно будет толпа, особенно из детей. Наиболее смелые будут задавать вопросы, залезать в кабину, но в аренду никто не возьмет. Как представит себе человек весь тот геморрой, который его ожидает, начиная с вывоза; как подумает, где он будет его хранить, как оформлять, как и куда станет на нем летать, и где он должен этому учиться; как сообразит проблемы поломок, ремонта, да и то, что в случае потери за него платить придется, так и решит, что ─  "Не-е… ну его на фиг".

Теперь дополним наш эксперимент аэродромом, на котором два летчика катают желающих. У одного летчика этот же биплан (тандем с тянущей звездой), а у другого "Сигма" с поручнем для пассажира (так что он может чуть ли ни носом в стекло наклоняться вперед). Маршрут их катания проходит на высоте 150 метров над озером с пляжем, над лесом, садовыми участками, ж.д. станцией и автострадой. Всех клиентов катают по три раза: на "Сигме", потом на биплане и третий раз ─ по выбору человека. Вопрос, какой самолет предпочтут люди для третьего полета?

Эти примеры демонстрируют нам, что просто хорошо летающий самолет в современных условиях не годится. Самолет, вызывающий прогрессивный спрос должен: во-первых, максимально соответствовать первичным потребностям, а во-вторых, без изъяна обладать набором свойств облегчающих его эксплуатацию. Здесь как с ложкой дегтя в бочке меда: достаточно одному из необходимых свойств отсутствовать, чтоб "загубить" прекрасный самолет. Поэтому формирование четкого перечня необходимых условий существования самолета является важнейшей предпосылкой его успеха. К чему мы сейчас и переходим, но сперва два слова о "прогрессивном спросе".

Рынки товаров бывают развитые, а бывают зачаточные или даже отсутствующие, как сейчас с самолетами в России или как было с автомобилями в Америке до Форда. С одной стороны для производителя это плохо, а с другой ─ сулит богатейшие возможности. Но, при том условии, что товар рекламирует сам себя, что спрос –  растет лавинообразно, то есть когда число продаж его увеличивает, а не снижает. Такое возможно, если существует массовая потребность и возникает товар, способный ее удовлетворить. Первичная потребность летать является массовой и существует от века; дело стало за самолетом, способным вызвать соответствующий отклик и выдержать конкуренцию с парапланом.

 

Теперь непосредственно переходим к "конструированию" такого самолета; назовем его, для определенности, "Гоголь". Соображения, по которым это должен быть гидросамолет мы обсуждали в предыдущей статье (Googl, "Речные авиатрассы России"). Там же мы выяснили, что по характеру использованию это будет не "ресурсный" самолет, который много летает, а что, скорее, это будет новый тип околоводного развлечения, такой "летающий катер", на котором можно путешествовать по рекам и цепочкам озер. В последние годы в России гидроциклы (исходно чисто пляжное развлечение) стали использовать для спортивного сплава по бурным рекам; функционально "Гоголь"  окажется в том же ряду: он будет "летающей байдаркой", "воздушным катамараном".

 Здесь же, в дополнение к предыдущей статье, приведем данные по авиагидрологии некоторых  областей РФ. В табл.1. даны следующие характеристики: 1) число озер с "диаметром"  больше 200 м; 2)     //      больше 500 м;  ) – // –  больше 1 км;  4) аварийное расстояние – высчитывалось как среднее расстояние от перекрестья в середине листов атласа до "посадочной воды"; 5) озерное покрытие – площадь озер + 500-метровой береговой зоны по отношению к площади области;  6) общая протяженность речных долин (без меандров русла) для рек с шириной более 20 м; 7) полнота речного покрытия – отношение площади километровой "ленты" вдоль рек к общей площади. При полете вдоль реки на высоте 300 м примерно по 500 м видно по сторонам и на те же 500 м еще реально сходить пешком, оставив самолет у воды. То есть "километровая лента" это территория "шаговой доступности", для гидролетчика.

 В 8-ом столбце сумма озерного и речного покрытий, то есть мера гидроавиационной доступности территории. Например, в Тверской области (с типичной для России гидрологией) аэроводное покрытие составляет 11,4%, то есть для владельца гидроплана летом одна десятая области быстро становится легкодоступной.

 

 

Площадь обл. 

км2

Количество озер

Среднее аварийное расстояние  км

Озерное покрытие

Общая длина рек, км

Речное покрытие

Общее аэроводное покрытие

 

"Æ" >200м

"Æ" >500м

"Æ" >1км

 Тверская обл.

80 850

2 220

  660

310

  4,2

6.5 %

5 250

  4.9 %

11.4  %

 Псковская обл.

55 300 

2 470

1160

450

 3,6

 9.9 % 

 2 910

5.2 % 

15.2% 

 Владимирская обл.

33 600 

 1 440 

   409 

101 

   3,9 

6.6 % 

  1 720 

5.1 % 

11.7 % 

 Новгородская обл.

41 000 

1 930

  884

 386

 4,7

9.5 % 

 2 930

7.1 % 

16.6 % 

 Смоленская обл.

49 800 

   760

   174 

 79

 5,0

 2.4 %

 2 260

  4.5 %

 6.9 %

 Карелия

172 400

более 60 000

 ® 0

» 55  %

30 000 

17 % 

» 70  % 

 

Как в бывшей крестьянской стране сеть деревень покрывает Россию равномерней озер, и вокруг них всегда сведен лес. В Тверской области озер 2000, а деревень, по состоянию на 1990 г.     9000. Если бы в каждой из них была ВПП, Россия б не знала проблем. Но откуда возьмутся полосы? И кто их будет косить? Аэродромы бессмысленны без самолетов, а самолеты бессмысленны без полос – непробиваемый круг! Вот тут и должны сыграть свою роль гидропланы туристов. Потому что за ними придут амфибии, а одна амфибия это как минимум одна полоса около дачи владельца. А дальше лавиной сработает обратная связь.

Из Табл.1 мы видим, что даже в "сухопутных" областях количество озер неизмеримо больше чем аэродромов, информация о которых, даже если они есть, недоступна людям. Кроме того, как видим, число малых озер с "длиной" 300 м  намного больше числа средних и крупных. Очевидно, это требует от "Гоголя" короткой дистанции взлета-посадки. Тем самым, мы сразу уходим от облика  малокрылых гидросамолетов, которые на заре авиации часто бывали быстрей сухопутных, поскольку могли использовать длинные дистанции взлета.

  Помимо того, что возможность посадки на малые водоемы увеличивает "полноту охвата" России, это имеет еще два важных следствия: в отношении безопасности полетов и требований к мореходности.

Высота волн пропорциональна "пути ветра", и возможность посадки на реку или малое озеро фактически снимает для "Гоголя" проблему шторма. (А на большие озера всегда можно вылетать в хорошую погоду. Средняя береговая плотность малых озер (с удалением менее 10 км от берега) у Белого моря ─ 0,9 км/озеро, у Онежского озера ─ 3,1км/оз, у Ладожского  ─ 1,2 км/оз).

Теперь о безопасности – первом фундаментальном свойстве "Гоголя". Только в Карелии и на Ахтубе плотность озер такова, что  всерьез можно рассчитывать на планирующий долет к посадке с любой точки маршрута; в остальной России водоемы, все же, не столь часты. А туристское и развлекательное назначение "Гоголя" неизмеримо повышает ценность безаварийной посадки по сравнению с выполнением "полетного задания". Кроме того, авиапутешественник по сути своей готов к посадке в "медвежьих углах": у него есть палатка, еда и инструменты, чтобы ремонтировать двигатель ─ лишь бы при посадке не поломался сам самолет. А для этого надо иметь возможность "встать на обочине", то есть  хоть как-то, пусть блинчиком, но дотянуть до ближайшей воды. И отсюда вытекает фундаментальное свойство "Гоголя" ─ двухмоторность.

Вероятность того, что во время полета откажет двигатель у двухмоторного самолета в два раза выше, чем у одномоторного. Поэтому Линдберг был абсолютно прав, выбирая самолет с одним двигателем. Но вероятность того, что во время долета до ближайшего водоема откажут оба мотора равна произведению вероятностей их отказа, то есть в сотни раз меньше.

Пусть Т ─ время наработки на отказ, tпол. ─ время полета до цели, tдолета ─ время долета до ближайшей безаварийной посадки. Тогда вероятность отказа обоих двигателей (при том, что летчик на одном двигателе летит только до ближайшего озера) будет равна:. Например, если наработка на отказ равна 100 часов, время полета равно 2,5 часа, а среднее время полета между озерами на маршруте равно 20 мин. (то есть время долета < 10 мин.), то вероятность одновременного отказа обоих двигателей  будет: . Тогда как вероятность аварийной посадки однодвигательного самолета будет: , то есть в 300 раз выше! То же самое можно проиллюстрировать по-другому: одномоторный самолет раз в 100 часов будет вынужден к аварийной посадке; двухмоторный будет в два раза чаще ремонтировать двигатели, но вынужден к аварийной посадке будет один раз на 30 000 часов полета.

В табл.1 приведены средние расстояния аварийного долета. Как видим, если самолет может садиться на малые водоемы, то среднее время вынужденного полета на одном двигателе будет меньше 5 минут. Соответственно, при полете на интересной (малой) высоте, в северо-западной России, способность гидроплана лететь на одном из двух моторов снижает вероятность аварийной посадки » в 1000 раз!

Эта тысяча – ошеломляет… Эту тысячу от нас скрывали… Иначе как могло получиться, что весь ХХ век легкие самолеты были одномоторными? Одномоторный – дешевле… Но, позвольте, кому дешевле? Тому, кто в нем летит??

В том-то и дело, что решение о постройке десятками тысяч По-2 и Пайперов принимали "большие люди", государственные мужи, они мыслили стратегически и дефицитность моторов, выполнение "поставленной задачи" для них был довод… Первая мировая, девальвация жизни, Великая Депрессия, полет "по коробочке" – вот что стоит за одномоторными самолетами. А сегодня, когда дворники листья сметают бензиновыми воздуходувками, о каком дефиците моторов может быть речь?

Число двигателей у гидросамолета проявится еще с одной стороны. После сезона эксплуатации одномоторных самолетов,  в Интернете наверняка появится драматический рассказ об аварийной посадке на болото или лес и о "подвигах" по эвакуации самолета. Если же гидропланы будут двухмоторные, форумы будут забиты рассказами о том, как они "дотянули" на втором двигателе, как разобрались с причиной отказа, как устраняли неполадки  и…  какие в том озере оказались щуки.

 Итак, из соображений безопасности "Гоголь" имеет два двигателя.

Где они расположены? Это зависит от общей схемы самолета, выбор которой определяется второй (после безопасности) важнейшей особенностью "Гоголя", продиктованной его целевым назначением – качеством обзора, который у "Гоголя" поставлен во главу угла.

Выше мы отмечали, что обзор не выражен количественно. Попробуем это сделать.

Очевидно, что помимо величины обзора, то есть  телесного угла, под которым пилот видит землю, необходимо учитывать "качество рассмотрения", то есть величину изображения объектов на сетчатке, которая обратнопропорциональна расстоянию до объекта. Это расстояние равно высоте полета, деленной на косинус угла между вертикалью и направлением на объект.

Разбив нижнюю полусферу обзора на 10-ти градусные "широтные" кольца с "полюсом", внизу, мы получим зоны обзора одинакового качества. Присвоим им коэффициенты равные  косинусу отклонения от вертикали. Теперь проведем из полюса "меридианы", далее, "развернем" сферу  на плоскость и вырежем из "карты" область закрытую непрозрачной кабиной. Сумма произведений площади оставшихся "квадратов" на  коэффициенты их качества будет количественно отражать обзор, см. Рис. 1 . Можно добавить "коэффициент дымки", коэффициент "проехали" то есть относительно большую ценность нижних и передних секторов и проч., но это не суть: для сравнительной характеристики разных кабин достаточно самой примитивной, но стандартной процедуры оценки.

                                                        Рис. 1

                                                                           

Рис.1   в комментариях не нуждается. Если дельтаплану присвоить коэффициент обзора

равный единице,  то у остальных он выразится в ее долях и будет: у параплана – 0,55, у "Робинсона" – 0,54,  у телеги – 0,50,    у  "Сигмы" – 0,43, у Пайпера – 0,27, у биплана – 0,25, у   Ш-2 – 0,18. И мы получаем объективные цифры, может быть глубже всего отражающие нынешнее печальное состояние самолетов.

Приведенные числа и Рис.1 со всей очевидностью убеждает, что для "Гоголя" абсолютно неприемлема схема лодки. Ведь, чтобы не зарываться в воду (при высоких центрах тяжести и тяги), лодка гидросамолета обязана иметь длинный нос, начисто закрывающий самый ценный сектор обзора – вперед и вниз; видна ли вода из моторки?

Итак, "Гоголь" оказывается поплавковым гидросамолетом с двумя моторами. Но тогда (ради киля в струе от винта) естественной оказывается двухбалочная схема, в которой поплавок, балка, ВМГ и киль представляют единый весовой, силовой и сборочный модуль. Таким образом, "локхидная" компоновка "Гоголя" естественно вытекает из его целевого назначения, см. Рис. 2   ..

                                                                                                                                                                                                                   

                                                                                                    Рис. 2

При этом кабина освобождается от передачи моментов, тяги двигателей, посадочных нагрузок от шасси и  превращается в "смотровую капсулу" подвешенную к центроплану.

В подводной части "Калипсо" Ж. И. Кусто есть выступающая стеклянная ниша для наблюдателя. Существуют байдарки с прозрачным дном. У вертолетов блистера доводят до ступней. И только у самолетов пол кабины непрозрачный. Почему? По традиции идущей от силовых фюзеляжных кабин, закрытых спереди мотором и обтянутых тканью.

В кабине "Гоголя"  все эти "мотивы" отсутствуют, и ничто не мешает сделать ей максимальное остекление прозрачно "обтекающее" каркас сидений и подножек. Блок приборов и штурвал не торчат из пола, а свисают с потолка, при этом штурвал имеет степень свободы для управления по курсу. В результате мы имеем "чистый" пол, "рекордный" обзор и простейшую проводку управления "прямо в крыло". Второе – учебное управление, это съемный удлинитель штурвала, позволяющий рулить с правого кресла.

Помимо качества рассмотрения обзор характеризуется временем. В несущемся автомобиле обычен такой разговор: "Смотрите! –  Что? Где? – Проехали…".  То же самое будет для низко и быстро летящего самолета – одно из двух: либо качество рассмотрения, либо его длительность. Поэтому для "Гоголя" уметь летать медленно важнее максимальной скорости. Причем не только в прямом полете, но и в вираже вокруг "медведицы с медвежатами". На этот случай по бокам кабины существуют сдвижные форточки, чтоб для бинокля и телекамеры не было искажений. Лобовой блистер (передняя дверь) для той же цели умеет дозировано приподниматься, срезая при этом встречный поток, но открывая "чистый обзор" почти до вертикали: подобрав ноги и наклонившись вперед, пассажиры могут как с балкона смотреть на Землю  и снимать "в упор" всю переднюю панораму: это проще и эффективнее чем выносная платформа для камеры. А для любителей возможна еще одна опция: каркас сидения укладывается на пол, и сидушка с нижним поддувом превращается в матрас – в этой позиции пассажиры могут "смотреть кино" лежа, с обзором 100%. Если же кресло заменить носилками, получаем реанимобиль с врачом в изголовье, см. Рис. 3 а, б. Все это оказывается возможным благодаря монофункциональности кабины-капсулы.

 

 

                                                     Рис 3,а                                                                   

                                                                 Рис. 3 б

 

Итак, общая схема "Гоголя" синтезирована. Переходим к размерам.

Венецианская гондола принципиально трехместная: гондольер и два пассажира. Те же соображения распространяются на покатулечный самолет: такой интим как полет,  особенно первый, хочется переживать не с посторонним извозчиком, а с близким человеком. В походе же трехместность позволяет комфортно путешествовать вдвоем с большим запасом топлива.

Таким образом, "Гоголь" – трехместный самолет и его полезная нагрузка (без учета топлива) равна 80х3 = 240 кг. Отсюда ориентировочно получаем взлетный вес  » 700 кг. Эта величина при расчетных  итерациях служит "точкой возврата".

Из трех человек только один летит всегда; следовательно, им – пилотом уравновешиваются тянущие моторы. Два пассажира располагаются на линии фокуса, и мы получаем единственное естественное расположение трех сидящих людей вписанных в обтекаемый контур: пилот сзади по центру и два пассажира по бокам от его ног.   .Стекатель кабины у "Гоголя" сделан из спинакерной ткани; каркас его не профилирующий, а только поддерживающий заднюю точку и при этом складной как антенна. В полете его форма определяется выкройкой и динамическим напором (у парапланов эти факторы обеспечивают куда более ответственный профиль крыла). Матерчатый стекатель позволяет хранить центроплан вертикально, что значительно упрощает всю контейнерную компоновку. Кроме того, задняя дверь такой кабины сводится к молнии с двумя бегунками, как у палаток.

 

Далее; какие двигатели у "Гоголя"?  Например,  два Rotax 503 по 50 л.с.

 

Теперь про размах и площадь крыла. Малые крылья удобней во всех отношениях; соответственно, их размер задается "ограничением снизу". У "Гоголя" в качестве такого оказываются два условия: дистанция взлета и способность лететь с одним двигателем.

В курсе гидроавиации (Косоуров 1937г.) приводится следующая упрощенная формула для длины разбега:

                  ,                                                                                   (1)

где коэффициент разбега D равен:

                        ,

здесь Р – удельная нагрузка на мощность (кгс/л.с.), а Каэр и Кгидро – аэродинамическое и гидродинамические качества. Принимая обычные значения Каэр  = 9, Кгидро = 4,5 а нагрузку на мощность, в нашем случае –  7кг/л.с., получим D  равное 9.6, то есть  » g; и – длина разбега тогда  выражается совсем просто: . То есть при скорости отрыва 36 км/ч (10 м/с)  разбег будет 50м; при – 72 км/ч – 200 м, при 96 км/ч – 450м…

Какая длина разбега нужна "Гоголю"?

 На топографических 2-х километровых картах обозначение рек "с шириной" начинается с 20 метров, а  минимальные обозначенные водоемы имеют размер 200 м. Отсюда – разбег "Гоголя", позволяющий полноценно использовать эти карты для прокладки маршрутов. Кроме того, 200 – 250 метров  это то расстояние, на котором (при нормальном обзоре (а не пресловутом "скользящем слева взгляде")) можно уверенно видеть, что впереди  нет плавающих бревен.  

Ту же длину разбега в 200 метров мы получаем из анализа меандров равнинных рек. Средняя длина прямолинейных участков у восьми рек средней полосы России с шириной 30 – 40 метров получилась 450 м, то есть "в притык", чтобы после отрыва набрать высоту береговых деревьев. Отметим, что речная специализация "Гоголя" требует эффективного руления на глиссировании, что для поплавкового самолета (отсутствие крена) подразумевает вертикальные подводные элементы.

Итак, длина разбега "Гоголя" – 200 метров.  Отсюда, по формуле (1),  Vотрыва = 72км/ч » 20 м/с. Но тогда, поскольку  Vотр = , получаем:  Суотр*Sкр = 28 м2 .

Какой  Суотр реален для "Гоголя"?

 При хорде 1,5 м  имеем  Re = 2,1×106, что, для профиля  Р-2-12 дает Суmax = 1,35. Тогда,  Суотр = 0,8 Суmax = 0,8*1,35 =  1,08, и площадь крыла получается 25,9 м2.

Применяя механизацию, надо иметь в виду следующее. Как увидим из дальнейшего, элероны у "Гоголя"  начинаются прямо от балок, соответственно сама механизация (закрылки) расположена только в центроплане, то есть обслуживает не более 30 % размаха. Соответственно нужно делать зависающие элероны. Второй момент то, что у гидросамолета взлетная конфигурация совпадает с посадочной, так как качество крыла все равно выше чем у глиссирующих  элементов, и "перекладывать" вес на крылья выгодно на всем протяжении взлета.

Учитывая эти соображения, для простого закрылка получаем  DСуmax = 0,6, Суотр = 1,68, и Sкр = 16,7 м2.

Усложняя механизацию можно и дальше сократить площадь, но уже "пора" проверить ограничение со стороны полета на одном двигателе.

Здесь логика следующая. При полете на максимальном качестве, индуктивное сопротивление равно сумме профильного и вредного (с учетом асимметрии одномоторного полета). А это, в горизонтальном установившемся полете, связывает между собой вес, мощность, размах и площадь крыла. Формула связи следующая:

                            .

Оставляя запас на маневрирование и минимальную скороподъемность, избыточную мощность на винте берем 1,15, КПД винта полагаем 0,6, вредное сопротивление  берем из статистики поплавковых самолетов, добавляем остановившийся винт, и сопротивление отклоненных рулей.

 В этих предположениях получаем связь между площадью крыла Sкр и размахом l, показанную на Рис.4. Вдоль графика указаны величины Су и скорости (км/ч), при которых будет происходить установившейся полет с данным крылом.

 

                                                                            Рис. 4

 

Подъем графика левее минимума связан с нелинейным ростом Схр в зоне срыва,    правее – с ростом профильного сопротивления, пропорционального площади крыла.

График показывает нижнюю границу "разрешенных" сочетаний размаха и площади. В самом деле, увеличивая размах (смещаясь вверх от графика) мы уменьшаем индуктивное сопротивление, самолет пойдет в разгон и полетит вверх; смещаясь вправо, то есть увеличивая площадь без изменения размаха, мы добавляем профильное сопротивление при том же индуктивном – самолет полетит вниз.

Крыло в 17 м2 , в нашем случае, находится у нижней границы допустимых площадей, следовательно нет смысла усложнять механизацию, в погоне за меньшей площадью. И, наоборот, чтобы отойти от полета на предельных Су-ках, крыло следует увеличить, хотя бы до 20 м2; тем самым получаем запас по взлету и по виражу с малой скоростью. Чтобы не оказаться "снизу" от графика, до 12 м  увеличиваем размах.

Итак, получаем: простые закрылки, зависающие элероны, площадь –  20 м2, размах – 12м.

Теперь любопытно проверить, как на параметры "Гоголя" отражается  мощность двигателей. В таблице 2 во втором и третьем столбцах приведены длина разбега (при Суотр=1,68)  и минимальный потребный размах (из условия полета на одном двигателе) при заданной площади крыла в 20 м2,  а в последнем столбце приведена потребная площадь для разбега в 200 м.

 

 

 

Двигатель,  N  л.с.

     S крыла 20 м2

Разбег 200 м

L разбега

min. размах

S кр. (Суотр=1,68)

Rotax 447,      40

     290

   12,8 м

       30,9 м2

Rotax 503,      50

     164

   11,0 м

       16,6 м2

Rotax 582,      65

       99

     9,3 м

       10,1 м2

 

 

Как видим, 40-сильный Rotax 447 для "Гоголя" не годится, а Rotax 582 позволит продолжать взлет на одном двигателе (крыло – 20 м2, размах –  12 м, Су= 1,2) со скороподъемностью 1,5 м/сек. (против – 0,7 м/сек у Rotax 503).

Следующие основные размеры "Гоголя": длины центроплана,  консолей, балок и поплавков  диктуются третьим фундаментальном свойством "Гоголя" – контейнерным базированием. Подробнее об этом речь дальше, пока же отметим, что все эти линейные размеры "стремятся" быть одинаковыми и равными одной трети размаха, то есть 4-м метрам. Именно эту величину мы брали для расчета дополнительного сопротивления от асимметрии одномоторного полета (которое, (включая сопротивление остановившегося винта) составило 21% от общего).

Размеры стабилизатора (толщина и хорда) определяются условием жесткости большого пролета между балками, а площадь и удлинение килей – условием их максимального качества в струе винта при одномоторном полете.

 

Теперь обратимся к поплавкам. Жесткие поплавки это прошлый век: они тяжелые, ломкие, их трудно делать, трудно ремонтировать, неудобно возить и хранить. Вместе с тем, появление боутных тканей, глиссирующие "Зодиаки", гидроплатформа "Аквамарин" (для мотодельтапланов) демонстрируют, что надувные поплавки прекрасно сочетаются с накладными глиссирующими элементами. При этом их размах не связан с диаметром поплавка, что очень выгодно для гидроаэроплана.

Однако логическим завершением этой идеи является сочетание надувных поплавков с килевой лыжей, имеющей подводные крылья, см. Рис.2.  Такая конструкция имеет массу преимуществ.

 Во-первых, повышается качество водного шасси, особенно на большой скорости, когда и "набегает" основная дистанция взлета.

 Во-вторых, на форштевень лыжи можно ставить антикапотажные крылья, исключив, тем самым, главную проблему гидросамолетов – тенденцию "зарываться носом". При этом сам поплавок можно делать коротким, улучшая боковой обзор и уменьшая дестабилизирующие моменты.

В-третьих, с лыжами можно "штатно" садиться на траву и снег.

В-четвертых, надувной элемент позволяет обеспечить не только "рессору", но и амортизацию. Для этого в задней части поплавка, не испытывающей обжатия, делаются конические перегородки с воздушными жиклерами, легко пропускающими воздух назад и "с трудом" вперед.     .

Рассекающий воду лыжный форштевень позволяет нос поплавка делать круглого сечения без стягивающих диафрагм как в баллонах парусных катамаранов: поплавок получается простым по выкройке и изготовлению; лыжа защищает его на мелях и при вытаскивании на берег.

 

Сочетание лыжных полозьев, двух двигателей, обдувающих элероны, и низкой кабины позволяет достаточно просто превратить "Гоголь" в амфибию.

 Полноценное шасси потому тяжелое, что рассчитано на удар при посадке. А шасси, рассчитанное  только на взлет, может  быть легким. Именно это возможно для "Гоголя": он садится на лыжи, а взлетает – с откидного центрального колеса, не рассчитанного на посадку. Колесо используется только для выкатывания на берег, руления и взлета с ровной "колеи".

Перед сухопутным стартом "Гоголь" с выпущенным колесом опирается на землю в трех точках: колесом и пятками лыж. При даче газа он разгружает пятки и начинает разгон. Равновесие по крену при этом держится за счет элеронов, обдуваемых винтами. С ростом скорости устойчивость возрастает.

Обучение сухопутному старту начинается с балансирования на длинной веревке. Потом, на заторможенном колесе отрабатывается качание "с пятки на носок", разворот на месте, катание по кругу, змейки, восьмерки и проч.  Эти  вертолетные "танцы на месте" будут "высшим пилотажем" "Гоголя",  но, при этом, совершенно безопасным – ни вперед, ни назад, ни в бока, благодаря лыжам, "Гоголь" не падает.  Освоение "танцев" украсит береговую жизнь "Гоголя" и будет "визитной карточкой" мастерства. По-настоящему опытный пилот сможет садиться и рулить на асфальте.

Чисто взлетная полоса может быть узкой, поскольку не требуется попадания с воздуха. А одноколейность вообще вырождает ее в тропинку, которую легко расчистить и выровнять хоть саперной лопаткой. С одной стороны, это фактически означает симметрию взлета посадки для Гоголя, а с другой – облегчает создание и поддержание посадочных точек.

Для путевой устойчивости лыжи "Гоголя" имеют 5°-ное схождение – при голиссировании форштевни выходят из воды и не тормозят разгон.

 При ручном рулении  "Гоголь" перекатывается как тачка: два человека за рукоятки на поплавковых фермах (или один человек с помощью специального наплечного ремня) подымают хвост самолета с лыжных пяток и далее катят, разворачивают и сталкивают на воду. Далее на плаву самолет разворачивается и носками лыж вытаскивается на берег. При этом до винтов, двигателей и бензобаков можно достать "посуху".  В этом положении производится ручной запуск, прогрев и гонка двигателей. Затем самолет вновь сталкивается на воду, разворачивается хвостом к берегу и вытаскивается силой одного человека за задние рукоятки.

Пассажиры, а затем пилот заходят в самолет по шварт-трапу, опираемому на задний шпангоут кабины. Складной трап убирается внутрь, стекатель кабины (задняя дверь) застегивается, проверяется ход рулей и двигатели запускаются из кабины электростартерами. Дав газ, самолет отчаливает. После взлета, когда высохнут капли на стеклах, а вода и мусор стряхнутся с ног, в рулончики сматываются "напольные занавески", расположенные между каркасом и стеклом.

По воде "Гоголь" рулится веслами, двигателями, воздушными и водным рулями направления. Дифферент после выхода на подводное крыло, а затем на лыжу поддерживается рулем высоты; тормозится "Гоголь" путем опускания колеса в воду.

При чалке к обрывистому берегу, на который не удается выскочить лыжами, раздвижной шварт-трап багорными крючьями цепляется за берег, а самолет, уткнувшийся в обрыв лыжами, фиксируется за носовой шпангоут – люди выходят вперед через открываемый вверх лобовой блистер. Законцовки крыльев, для живучести при разворотах у берега, сделаны надувными.

Идеальным же причалом для "Гоголя" являются пологие выступы берега или низкие мостки: пропуская их меж поплавками, кабина вывешивается прямо над сушей.

 

И, наконец, надувные поплавки легко решают актуальную для "Гоголя" проблему погрузки  и спуска с автоприцепа: самолет собирается "на контейнере", а надувание поплавков приподымает его, и освободившийся прицеп выезжает из-под кабины.

 

 

 

Теперь обратимся к управлению "Гоголя". И здесь вновь перед нами  встает проблема безопасности.

Каким уровнем, или какой степенью безопасности должен обладать "Гоголь"?  Очевидно, что самолет не тюремная камера без шнурков и не обитый матами бокс: защитить самолет от суицидного пилотирования невозможно. Но от ошибок, в том числе грубых – необходимо. Ведь пилоты "Гоголя"  во втором поколении будут учиться без профессионального инструктора, который в первую очередь несет в себе культуру и трагический опыт всей предшествующей авиации. И суперзадачей "Гоголя"  является воплотить этот опыт в своей конструкции.

Очевидно, что для любительского самолета вторым "фактором риска" (после отказа двигателя) является сваливание – непроизвольный выход на закритические углы. Можно ли обезопасить "Гоголь" с этой стороны?

Представим себе самолет без управления по тангажу с зафиксированным стабилизатором на некий угол атаки основного крыла, скажем с Су = 0,6. В полном соответствии с фугоидной теорией Ланкастера (1908 г.) такой самолет после взлета   будет "ходить за газом": с увеличением тяги будет набирать высоту, а при уменьшении будет снижаться, совершая характерные "нырки" (как бумажные самолетики). При равновесной скорости "нырки" выродятся в прямолинейную траекторию, и таким самолетом вполне можно будет управлять "газом". При этом самолет всегда будет летать с постоянным Су­-ком, то есть никогда не приблизится к углу сваливания.

Этот пример демонстрирует нам, как избежать риска сваливания: надо конструктивно ограничить ход ручки "на себя" в таких пределах, чтобы пилот при всем желании не мог постепенно вывести самолет на закритические углы.

При этом самолет "несет" лишнюю площадь и лишается вторых режимов…, но и бог с ними – безопасность важнее. Растет минимальная скорость, падает динамичность вертикального маневра…, но "мирному" самолету и то и другое нужно лишь при посадке, а как раз с посадкой у "Гоголя", как у гидросамолета, проблем нет – гасить кинетическую энергию "об воду" так же надежно как и "об воздух". В остальных же ситуациях: при наборе высоты, в устойчивом вираже и при экономической скорости Су-ки большие чем при максимальном качестве практически не нужны. А оно для "Гоголя" будет при скорости 85 км/ч и Су = 1,0. На взлет и, рассчитанную по нему, площадь крыла это искусственное ограничение Суmax  не влияет, поскольку теперь не нужно вводить коэффициент 0,8 для Суотрыва – эта норма и вводится для запаса по углу атаки. Единственно, что станет хуже – увеличится минимальное расстояние до центра виража на земле: рассматривать "медведицу с медвежонком" получится не со 107 метров (при Су=1,3), а со 140.  Но на это нужно идти, поскольку  как раз такая ситуация чревата срывом на малой высоте.

Однако простого ограничения руля высоты по углу недостаточно: "специалист" раскачает самолет по тангажу и выйдет на критические углы за счет динамики. Чтобы это исключить в штурвале "Гоголя" предусмотрен масляный демпфер как в штативе профессиональных телекамер. При этом скорость движения ручки "на себя" ограничивается так, чтобы вращение самолета асимптотически затухало до перехода через новое положение равновесия: самолет "ходит за ручкой" но и не более того. Это же предохраняет стабилизатор от перегрузок. Таким образом, управление по тангажу у "Гоголя" принудительно плавное с ограничением по амплитуде.

Почему столь простое решение проблемы сваливания не применяется на легких самолетах?

Потому что самолетная эволюция на Земле это всего лишь тонюсенькая эксклюзивная веточка  на еще не вскрытом пространстве логических возможностей. Но при этом обремененная  консерватизмом и, в большинстве своем, неосознанным представлением о нормах. Весь ХХ век управляемость самолетов оценивали летчики испытатели; а для них, блестящих профессионалов произошедших от истребителей, ограниченность управления, "нехватка рулей" воспринималась просто  как личное оскорбление. И потом, куда девать институт инструкторов, летные школы, программы обучения и вообще всю касту авиаторов, которым сложность и опасность аэропланов только на руку? Нельзя же, чтоб самолеты, как песни Высоцкого или как парапланы "вырвались на простор"![2]

Но "Гоголь" как раз и рассчитан на "свободное плавание" среди людей далеких от авиации. Его пользователи не обязаны владеть такими понятиями как Су, угол атаки, критические режимы и проч.; для "Гоголя" это необходимое условие существования. Много ли велосипедистов знают, почему не падает велосипед?

 

Третьей опасностью для самолета является превышение предельно допустимой скорости.  На "Цеснах", "Пайперах" и тому подобных самолетах   нельзя на полном газу до конца отдавать ручку – превысится безопасная скорость.

Эта проблема у "Гоголя" снимается тем, что руль высоты ограничен по отклонению не только вверх, но и вниз. Максимальная скорость горизонтального полета  (155 км/ч, Су= 0,3) у "Гоголя" достигается на полном газу с отданным до упора штурвалом – перевести самолет на снижение при этом невозможно. В отсутствии тяги с отданной до конца ручкой (без маханизации)  "Гоголь" с той же скоростью будет планировать с качеством 6,3. Если теперь дать полный газ, он начнет разгоняться и одновременно выполаживать траекторию с последующим переходом в набор, а затем в горизонтальный полет. Максимальная скорость во всей этой эволюции будет в нижней точке траектории и окажется равной 170 км/ч. Если в этот момент до упора "взять на себя", "Гоголь" испытает максимально возможную для него эксплуатационную перегрузку 3,9.

А вот если не соблюсти ограничения по "отдаче ручки" и всего на 30 уменьшить угол атаки, то в том же маневре "Гоголь"  разгонится до 245 км/ч  и сможет развить перегрузку 8,2.

Ограничение углов атаки концевыми упорами на руле, требует соблюдения точной центровки.  Для этого "Гоголь" имеет регулятор центровки в виде аккумуляторов, которые  могут  смещаться вдоль винтовых стержней при их синхронном вращении. В кабине  над пилотом имеется ртутный уровень, по которому, когда самолет на плаву, можно точно выставить центровку. Если, во время  тестирования систем ртутный шарик выходит за допустимые пределы –  срабатывает сигнализация.

 

Но, кроме плавного, статичного выхода на срывные углы самолет способен попасть на них динамически, в результате маневра "горка". На ее вершине, при резкой смене траектории, хвост самолета "не поспевает" за крылом (проходит по другой траектории) и получается характерный "всплеск" угла атаки. Его величина и продолжительность в первую очередь зависят от крутизны "перевала" и длины фюзеляжа. "Гоголь" попадает в область срыва (если ручка взята до упора) при горке с начальной скоростью 38 м/сек (140 км/ч), причем не важно, с пикирования или с моторного горизонтального полета.[3]  При этом  маневр неизбежно сопровождается следующим "набором" свойств: начальной перегрузкой 2,7 , скороподъемностью 17 м/сек в середине, пропаданием веса до 0,2mg и падением абсолютной скорости до 15 м/сек в вершине.

За какое из этих свойств опасной горки предпочтительно "зацепиться", чтобы не допускать ее в эволюциях "Гоголя"?

Здесь надо ясно представлять, что самолет в физическом плане это почти консервативная система и его траектория, кинематика и динамика отнюдь не произвольны: весь высший пилотаж слагается из шести основных фигур, "связки" между которыми вполне определенны.

Для нас это означает, что если у "Гоголя"  "запретить"   некоторые сочетания скорости, траектории и конфигурации рулей, то, тем самым, его заранее можно уберечь от попадания в неприятности. Например – слишком сильный крен на вираже, чреватый скольжением с последующим пикированием; ему предшествует перегрузка больше 2,5g, угловая скорость Wу =  0,7 рад/с, крен больше 60° и разница в скоростях законцовок крыла в 2,7 м/с.  По этому "набору" следящая система может однозначно определить крутой (предельный) вираж  и "дать команду" на элероны.

В случае с горкой никакие действия в конце уже не спасают крыло от закритической области – траектория вверх неизбежно сопровождается потерей скорости и резким "перевалом" на вершине. Но, очевидно, что нельзя запретить "Гоголю" перегрузку в начале – ведь эта ситуация неотличима от выхода из пикирования. Естественнее всего "зацепиться" за скороподъемность: скороподъемность 15 м/с это однозначно динамическая горка в своей средней фазе, и "сброс угла" в этот момент с 18° до10° уже спрямляет ее так, что перевал происходит на нормальных углах.

Запрещать ли "Гоголю" бочку?  Безусловно, но надо оставить инерционный вираж на 180°. То есть  после прямого полета на 4 секунды возможен крен > 70°, но меньше 85° без педали в сторону крена. И т.д. и т.п.

На самом деле этих " И т.д. и т.п."  совсем не много. "Гоголь" начинает полет со скорости 70 км/ч по прямой – начальное условие четко задано. При располагаемой мощности и ограничениях на тангаж это жестко ограничивает ему множество доступных фугоид…

…Ключевой вопрос, в этой теме, содержится в понятии "запретить" – как, и что это значит?

Здесь мы подходим к очередному жупелу авиационных традиций. Ни один уважающий себя летчик не согласится на подобное вмешательство в управление и сразу приведет массу примеров, когда "сошедшие с ума" автопилоты провоцировали аварию. Эти истории повышают их (летчиков) цену. Но пусть они вспомнят, сколько ошибок допускают учлеты! Пусть сообразят свое собственное значение как страховщиков от опасного маневрирования! И пусть поймут, наконец, что пока самолеты рассчитаны "под них" массовой авиации в России не будет.

На дворе ХХI век, бум беспилотников;  Цеснам, Пайперам и Якам уже за 70, и  электронная страховка от сваливания это очевидная мера по повышению безопасности личных самолетов.

Конечно, эта система не должна быть навязчивой, корректирующие усилия на штурвале появляются когда ситуация действительно чревата – электронный страховщик это инструктор с железным очком.

Но предположим, что он сломался, в вариометр попала мошка или сломался авиагоризонт. В этой ситуации набор показаний датчиков станет бредовым, ведь как мы отметили, самолет – консервативная система.  Соответственно, калькулятор выдает "Error", отключает систему и зажигает лампу отказа.

Но, допустим, корректор "взбесился" на уровне исполнительных механизмов. Вероятность, что это случится в момент, когда он актуален – ничтожна, это произойдет в обычном, равномерном полете. То есть "на ровном месте" штурвал вдруг начнет тянуть в сторону, а в наушниках прозвучит нелепый комментарий, скажем, "Опасный крен!". В этой ситуации у пилота будет достаточно времени, чтобы отключить систему, сорвав пломбу.

И, наконец, страховщик действует не "железно", он развивает всего лишь усилие, которое при желании пилот может и "победить", как регулятор оборотов у вертолета.

Система защиты от опасного пилотирования у "Гоголя" имеет несколько уровней. Начать с того, что на лобовом стекле имеется три красные линии: два наклонных луча – для кренов, и горизонтальная линия для тангажа – горизонт не должен к ним приближаться. Кроме того, к лобовом стеклу приклеен ветровичок, как на парусах, который при опасных углах атаки меняет "нижнее обтекание" кабины на "верхнее".

Второй уровень – это голосовые команды электронного "инструктора". Типа: "Недостаточно высоты!" при пикировании, или  "Опасный крен!", или "Высота ниже 150!", или "Обледенение!" и т.д.

Третий уровень – это усилия на штурвале.

И, наконец, четвертый уровень, включается в одной единственной ситуации – при штопоре: в наушниках раздается команда "Беру на себя!" и далее автопилот выполняет последовательность на вывод, рекомендованную летчиком испытателем. Очевидно, что для пилотов любителей, попавших в штопор, это единственный шанс. И отказываться от него в угоду профессионалам как минимум негуманно. Если вывод почему-либо не удается, следует команда "Парашют!".

У внеаэродромного самолета в отличие от машины отсутствуют "дорожные ситуации". И вообще, как говорил акад. Ахоцимский (мехмат МГУ), "проще всего плавать, а летать гораздо легче чем ходить". Все что требуется от электронного страховщика это идентифицировать  около десяти сочетаний летных параметров – контроллер для этой цели элементарен. Исполнительный механизм может быть в виде соленоида с магнитным сердечником или шаговым двигателем с эластичной тягой, etc.

 

Однако срывное обтекание может настичь самолет и без всякого маневрирования с его стороны в равномерном и быстром полете – за счет турбулентности атмосферы. Исследуем этот вопрос.

Турбулентный срыв это, по сути, штопорная бочка, но вызванная не отклонением рулей, а случайным сочетанием воздушных порывов – какова вероятность этого? Турбулентный срыв характерен тем, что самолет попадает в него в нормальной, несрывной конфигурации, что эквивалентно мгновенной отдаче ручки в самом начале обычного (плавного) срыва. При этом скорость самолета большая, увеличивать ее за счет падения не требуется, то есть эффективный восстанавливающий момент стабилизатора появляется почти сразу (через доли секунды необходимые для влета стабилизатора в вертикальный порыв).

При этом, чем меньше у самолета момент инерции  вокруг поперечной оси, тем быстрее он "приведется к ветру" и восстановит нормальное обтекание, а чем больше момент инерции по крену, тем дольше он будет заваливаться на крыло. И при некотором соотношении этих моментов инерции  (и должном плече и площади стабилизатора) турбулентного срыва в штопор не будет. Именно это мы имеем у "Гоголя": два двигателя на крыле увеличивают его инерцию по крену более чем в два раза по сравнению с "пустым" крылом. Чтобы "набрать обороты" авторотации за счет срыва на полукрыле ему потребуется, как минимум, 0,5 сек. За это время на крейсерской скорости его стабилизатор уже "три раза" влетит в термик и начнет выравнивать самолет.

Экспериментируя с порывами, нам удалось "удержать" крыло в закритической области (скорость полета – 30 м/с) на 0,5 сек при градиенте термика   2,7 (м/с)/м, то есть это был "грозовой" термик   + 33. При градиенте меньше   2 (м/с)/м  крыло вообще не выходит на срывные углы (Lг.о.=  4м, Sг.о.= 2,5 м2,  Iz = 250 кг× м2, aсрыва= 20°).

Осталось рассмотреть мистический "попутный порыв", чреватый потерей воздушной скорости. Что это такое – нагнавшая самолет взрывная волна? Воздух, в котором летит самолет, не может ни с того ни с сего внезапно ускорится;  "Гоголь" не летает в ущельях. Реально лишь "протыкание" горизонтального вихря выше или ниже оси. При этом падает воздушная скорость, уменьшается вес, искривляется траектория, но угол атаки не меняется. Если подвесить самолет за хвост, а затем отпустить, то скорость в начале будет ноль, но никакого срыва в дальнейшем выходе из пикирования не будет. Вообще, по сравнению с вертикальным ветром, горизонтальный – гораздо меньше влияет на самолет, так как он не меняет угла атаки.

Итак, мы рассмотрели все случаи сваливания и убедились, что все они "лечатся", в первую очередь, конечно, ограничением по тангажу. Вообще, отличительное достоинство самолета это жесткость и однозначность его формы + шарнирность рулей. Так надо использовать эти свойства, которые, вместе с консервативностью, позволят принципиально повысить безопасность полетов.

 

Теперь мы переходим к третьему (наряду с безопасностью и обзором) фунда-ментальному свойству "Гоголя" –  контейнерному базированию, которое в его "жизни" займет более  95% времени.

Здесь, не боясь повториться,  надо четко отметить, что контейнерное базирование это не просто способность лучше или хуже "разбираться на части",  а это "жизненная философия" Гоголя, и именно в этом  направлении мы будем свидетелями самых значительных и неожиданных новшеств в конструкции легких самолетов ХХI века.

Богатые люди про себя знают, что любой капитал это обуза, требующая хранения. А из всех ценных вещей на земле самолеты вторые в мире по неудобству хранения (на первом месте дирижабли). И те и другие обязаны этим плотности воздуха. Хрупкость и габариты атмосферных крыльев – их имманентное свойство. Проявление этого мы видим в живой природе, где эволюция действительно имела место и время. Среди  9000  видов птиц только пингвины не умеют складывать крылья; а для всех остальных  орган воздушный локомоции на земле становится недопустимой помехой, и птицы складывают крылья настолько ловко, что, не зная их летающими, не сразу и догадаешься, что они у них вообще есть – вспомните уток на пруду. И, даже в принципиально меньшем размерном классе, у насекомых заметные крылья есть только в фазе имаго (бабочки, комары) с короткой жизнью и, как правило, без питания и роста. А долгоживущие крылатые формы (жуки) инкапсулируют крылья не хуже птиц. Перепочатокрылые (пчелы, шмели) пошли по пути вертолетов: быстро машут маленькими крыльями. Совсем не складываются крылья только у древнейших стрекоз, которые вне полета исключительно сидят на прибрежных растениях – аэродромное пребывание. Относительно плохо складываются крылья у летучих мышей, и это, безусловно, коррелирует с их ночным образом жизни и висячей пещерной "пропиской", –  на ветру, на свету, в траве и ветвях их плохо свернутые "паруса" слишком уязвимы.

А что в этом плане мы имеем у самолетов? Во-первых, охрану на то время пока "тот, который внутри сидит" уходит в столовую, казарму и т.п., во-вторых, рулежки и стоянки, с площадью большей, чем у самой ВПП, и в третьих – интенсивность полетов у ком-мерческой авиации. То есть, самолеты ХХ века (за исключением палубных) проблему "земных габаритов" не решали никак. Для государственных самолетов это оказалось приемлемым,  для индивидуальных –  это нонсенс, это запретительное неудобство. Что и продемонстрировал вертолетный и парапланерный бум. Потому что в реальную стоимость классического самолета входит не только его продажная цена, но и затраты на эксплуатацию, а это, ни много ни мало – аэродром. Фактически, производитель заявляющий цену своего самолета обманывает потенциального покупателя… Но тот не обманывается, и рынка – нет и самолеты даром никому не нужны.

И потому-то "Гоголь" активно и громко позиционирует себя как внеаэродромный самолет контейнерного базирования.

В контейнерном базировании    два главных и противоречивых аспекта: быстрота сборки и габариты.

Время сборки самолета соотносится с суточным ритмом Земли и задает стиль и характер его использования. А от этого зависит его массовость. Если самолет можно собрать во второй половине дня после приезда это одно; если сборка подразумевает ночевку подле разложенного самолета    это совсем другое.

Если сборка занимает час–два, то выезжать можно "в пятницу",  это –  новое качество; если 30-40 минут – самолет можно брать на пикник. (Один из клиентов Успенского научился собирать его катамаран за 2 часа, и с гордостью рапортует, что катается на нем в выходные.)

Но у времени сборки есть и другой аспект. Войска уязвимы в момент развертывания, то же самое для гидросамолета. Места хорошие для сборки удобны также для рыбаков, купальщиков и прочих. И устраивать бесплатное шоу для окрестных зевак не слишком-то весело. То ли дело за 20 минут собраться и отчалить; а водителя можно подобрать в любом месте.

Так что быстрая (и изящная) сборка "Гоголя" это одно из необходимых условий его существования. И это качество важнее многих его летных свойств, например, максимальной скорости.

Второй аспект – величина упаковки –  квантуется по двум "измерениям": месту хранения и способу транспортировки. Первое это: –  1)шкаф, 2)антресоль, 3)гараж, 4)дача; второе – 1)рюкзак, 2)машина поперек, 3)багажник на крыше, 4)прицеп, 5)грузовик.

Баллоны сплавных катамаранов, парапланы и надувные лодки умещаются в рюкзак; сноуборды, байдарки, парамотор – в машину поперек. Дельтапланы, серфы, велосипеды, парусные катамараны уже "ездят" на крыше и хранятся вне дома. Снегоходы, гидроциклы и  мотодельтапланы это уже однозначно прицеп и гараж. Яхта и вертолет уже требуют спецстоянки и перемещаются своим ходом или же с жуткими трудностями. Ну а самолет со своим аэродромом в индивидуальное пользование вообще не вписывается.

Очевидно, что массовость развлекательного снаряда на прямую зависит от положения в этих "габаритных рядах"; в Японии, например, только зарегистрированных – 80 000 парапланеристов.

"Гоголь" – это первый самолет, который осознанно и решительно порывает с аэродромным прошлым, с тем, чтобы встать в ряд с гидроциклами и катерами.

  Разборная, но при этом закрытая и стеклянная кабина пока – не реальна. Но тогда грех отказываться от крыла с клепанным ортогональным каркасом и "приклеенной" обшивкой. Следовательно, удел "Гоголя"  это   крытый автомобильный прицеп, то есть  контейнер. Но при этом габариты контейнера тоже имеют принципиальное значение. Его размер не должен бросаться в глаза, а облик – привлекать внимание; прицеп должен быть соразмерным машине. При этом критичной является ширина контейнера: по правилам ГИБДД  боковой габарит прицепа не должен выступать более чем на 20 см за края автомобиля. То есть надо уложиться в 160см + 20см´2      в 2 метра.

 Какое членение "Гоголя" обеспечивает эти требования? Во-первых, очевидно, что контейнерный самолет по размаху должен разбираться на три части, то есть иметь развитый центроплан, а не две консоли, стыкуемые к фюзеляжу: только в этом случае длина контейнера получается "не страшная". Но как уложиться в 2 метра? В первой версии поплавок, балка и ВМГ были "основой", к которой пристыковывались консоли, центроплан и хвостовое оперение. Это дает нужный размер, но требует уймы разъемов, в том числе всей проводки управления. Но затем мы нашли другой вариант: в 2 метра "вписать" высоту самолета, без отстыковки центроплана и оперения от балок.

Решение состоит в складных балках: с верхней стороны  посередине у них есть горизонтальные шарниры, и задняя часть балок вместе с килями и стабилизатором складывается вперед.

Тогда нижний силовой каркас центроплана (если самолет не "моментный"), расчалки и проводка рулей не разнимаются (троса проводки прослабляются при повороте балок). Отстыковываются лишь консоли, подкос, тяга элерона и электроразъем.

Половинки балок в рабочем положении фиксируются наружным хомутом с клиновой канавкой как у бензопилы "Дружба". Естественно, что ни о каких болтах и гайках при сборке "Гоголя"  речи нет: консоли фиксируются эксцентриковым затвором, подкос и тяги защелками. Но все контровочные фиксаторы имеют сигнализацию "Не заперта дверь" как у автомобилей.

На платформу прицепа центроплан укладывается "лицом вниз" на специальные опоры для передних торцов балок и каркаса поплавков. При этом кабина, винты, оперение и крыло висят в воздухе (центроплан двухлонжеронный). Консоли на ложементах – сбоку, поплавки сдуты и лыжи прижаты к стрингерам поплавков. Стекатель кабины укладывается внутрь, см. Рис.4.

 

 

                                                   Рис. 4

 

Сам контейнер устроен следующим образом: его силовой каркас это две моментные стойки по передним углам прицепа с верхними продольными консолями по краям гофрокрыши, на которых лежит сама крыша и висят на петлях боковые и задняя стенки, которые могут отворяться наружу-вверх, превращаясь в продолжение крыши. Задняя стенка с боков усилена вертикальными стойками, которые разгружают консоли когда контейнер закрыт. Под крышей, над центром тяжести центроплана имеется продольная кран-балка с подвижной кареткой. На передней стенке окно со ставнем, откидной стол, книжные полки, отопление и проч.

 

 

Сборка "Гоголя" выглядит так:

1.     поднимаются вверх боковые и задняя стенки, превращаясь в навес над всей "стройплощадкой";

2.     с прицепа снимаются консоли крыла;

3.     центроплан вывешивается на кран-балке за задний шпангоут, сдвигается назад, поворачивается поперек, осторожно опускается на боковые "лыжи" кабины и, перекатившись по ним "на брюхо" оказывается лежащим кабиной на платформе прицепа.

4.     раскладываются задние части поплавковых ферм и их верхние стрингера фиксируется надвижными трубочками.

5.     поплавки надуваются, поднимая центроплан над полом контейнера;

6.     прицеп выезжает из-под самолета.

7.     откидываются и фиксируются фюзеляжные балки;

8.     пристыковываются консоли.

 

Стыковка консолей должна быть удобной, быстрой и производиться в последнюю очередь. Ведь "Гоголь" становится самолетом только благодаря консолям: без них он глиссер, и в качестве такового зарегистрирован в ГИМСе. В дороге на вопрос гаишников: "Что в прицепе?", – следует отвечать, –  "Лодка, глиссер", – к этому они привыкли. Также консоли можно снимать и хранить "за палаткой" в излишне цивильных местах, тогда взятки гладки и к "Гоголю" не придерешься. Без них же происходит первоначальное обучение: привыкание к скорости, выдерживание дифферента, работа с двигателями, руление и т.д.

Кроме того, отстыковка консолей  эквивалентна сложению крыльев.  Складываемость крыла является главным удобством дельтаплана и параплана. Парусники сворачивают паруса, дельтапланы укладывают их на землю, и лишь самолеты терпят их неудобство. Отчасти поэтому самолеты стремятся к маленьким площадям в ущерб летучести, тем самым, обрекая себя на аэродромную зависимость. В концепции "Гоголя" эта проблема осознана, в стыковых узлах стоят магнитоулавливатели, подкос двухразъемный: снимать и ставить консоли "Гоголя" не труднее чем вешать крыло на пилон телеги.

 

Итак, мы рассмотрели все  три "кита", на которых стоит концепция "Гоголь": безопасность, обзор и контейнерное базирование. И заметим, что ни один из них не является главным для военной авиации.

 

Остались детали.

Известной проблемой для "Гоголя", учитывая его "ареал обитания", является обледенение. Поэтому "Гоголь"   имеет антиобледенительную систему в виде высокоомной фольги, уложенной на лоб под полотняной обшивкой. 

Отопление – за счет динамического напора теплого воздуха, по широким воздуховодам подаваемого в кабину из-под капота двигателей.

Спасательный парашют –  "опирается на массу" пилота и расположен внутри кабины. Каналом наружу ему служит матерчатая труба, сходящаяся в продольный разрывной клапан на спине стекателя.

 

Теперь о конструктивно силовой схеме. На Рис. 2 изображен вариант с расчалочной КСС биплана. Это самый простой в технологическом плане вариант, исключающий монополию на производство "Гоголей".

Но, если технология позволяет, можно делать "чистый" самолет – при размахе в 12 метров "вес дешев". К тому же балки, поплавки и двигатели заметно разгружают крыло. Так что двухмоторность и обзор вполне сочетаются с приличной скоростью: общая поверхность кабины-капсулы и балок меньше чем у классического фюзеляжа – балки узкие, а кабина короткая. К тому же она не обдувается винтом, а поплавки с крыльями, в отличие от жестких реданных корпусов,  без срыва обтекаются до конца. Так что моментная версия "Гоголя" – вполне оправданный вариант; с 582 двигателями он полетит за 200.

А вообще-то, концепция "Гоголь" воплотима не только на самолете, но и в качестве гидротелеги, и, даже, на параплане.

Прямоугольная гидроплатформа позволяет расположить два тянущих винтомотора впереди от стреловидных консолей: если один винт естественно располагается в центральном заднем вырезе крыла, то два – в переднебоковых. Четырехреданная схема, столь естественная для дельтаплана, так и так требует длинных поплавков, на конце которых в центре струи от винтов органично располагаются кили. Правда теперь они должны стать поворотными, чтобы обеспечить полет на одном моторе. Это серьезное усложнение конструкции, но оно оправдано тысячекратной безопасностью по двигателю. Кроме того, поворотные кили окончательно решат проблему "курсовой непослушности" гидроплатформы, так как "правильный" момент килей перестанет бороться с "неправильным" моментом баллонов: их оси при скольжении крыла смогут "смотреть по потоку" без дестабилизирующего бокового угла атаки.

Парапланерный вариант потребует надувного ненамокаемого крыла, а сама "тележка" будет аналогична дельтапланной. Но это отдельная, сверхсерьезная тема, открывающая парапланам  "путь на Север" в лесную Россию.

 

В заключение, на Рис. 5 приводим "логическую схему" "Гоголя".

 

 

                                                                 *      *      *

 

"Новая либеральная авиаидеология" это все громкие слова, прикрывающие расплывчатость идеи. Синтез "Гоголя" подводит нас к более конкретным понятиям.

Во-первых, это самолет ХХ века, как устройство, облик и нормы которого сформированы в предвоенные годы в ответ на вызов времени, а именно: доставка бомб до цели и препятствие этой доставке. В 20-м веке эти цели были локомотивом авиации и бессознательно отразились на всех ее проявлениях, вплоть до планеров.

Легкий самолет проще машины, и после войны в СССР строилось множество самоделок; но все они "плясали от печки" в русле военной авиации. С 90-х годов появилась идея массовости и ее коммерческой реализации. Но, все неудачно – традиции не пускали, хотя рядом, без их груза, расцвели телеги и парапланы, которые, наряду с шарами и вертолетами, воплотили понятие противоположное самолету ХХ века – понятие личного или индивидуального лет.аппарата, объединяющее все эти столь разные устройства общей целью – удовольствием от полета.

Новая авиаидеология  полностью вытекает из этой генеральной цели, toto genere отличной от доминантных амбиций государственных паханов.  И этой же цели на всех уровнях подчинена конструкция личного самолета ХХI века, которого, пока, нет. И все что требуется для его создания, это последовательно приложить эту генеральную цель ко всем аспектам нового самолета. И, как раз, это-то – легко;  гораздо труднее, как по капле раба, выдавливать из себя детские  образы, чтобы сугубо  рационально ревизовать конструкцию.

 

 

                                                                                                                                       ноябрь, 2009 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                            Рис. 5



[1] Запахали Красный Поселок – и привет.

[2] А, между тем, как раз у последних отсутствует управление по тангажу (а еще нет стабилизатора…, лонжеронов… и отрицательной перегрузки...)

 

[3] Динамика самолета моделировалась компьютерной программой с шагом 0,001 сек по следующим параметрам: I. самолет: 1) масса, 2) S кр, 3) САХ, 4) Су(a) и Сх(a) в диапазоне от –10о до 90о  по круговой обдувке, 5) L г.о.,  6) S г.о. , 7) Су(a)г.о. – линейная зависимость, 8) момент инерции Iz , 9) центровка, 10) мощность двигателя, 11) КПД винта; II. начальные условия: 1)ориентация в пространстве, 2) положение руля высоты, 3) вектор скорости (Vx и Vy) относительно земли, 4) угловая скорость Wz , 5) ветер (Vx и Vy). В процессе "полета" можно было произвольно двигать штурвал, сектор газа и вводить порывы ветра.