Pilotage Yak 55 EP - ДВС конверсия

Предисловие

Фюзеляж разбит вдребезги. Нужно делать новый, а душа не лежит. Хочется что-то поагрессивнее. Решено, нужен новый самолёт, причём классическая пилотажка. Жертвой должен был стать снова деревянный электролёт, желательно полукопия.

Я присмотрел два варианта – «сушку» и «экстру» из той же «Пилотажевской» серии, что и мой предыдущий CAP 232 EP. Приехал в магазин, сравнивал, изучал, пытал продавцов. Вроде определился. И тут, уже выходя из магазина, увидел его, собранного и висящего под потолком. Это был Як-55 EP. Большая площадь крыла, развитые рули, сильная схожесть с прототипом, и очень много места под капотом. Синий красавец, прямо как тот O.S. Max 0.15 LA, что лежал дома в коробке без дела…

Есть два факта, которые трудно оспорить. Во-первых, чем модель больше, тем она летает лучше. Во-вторых, для большинства хобби моделей, массой меньше килограмма-полутора, электрическая силовая установка мощнее ДВС. К сожалению, мне проблематично хранить большие модели. А электролёты, несмотря на совершенство современных технологий, имеют кучу недостатков. Они не заправляются топливом, не дымят, и не тарахтят. Поездка в поле требует либо запаса уже заряженных батарей, либо наличие под руками тяжёлого свинцового аккумулятора. Не очень удобное в переноске стартовое хозяйство нужно и большим ДВС самолётам. А на машине к месту старта получается подъехать не всегда.

В общем, я увлекаюсь такими непонятными для многих моделями, как маленькие ДВС полукопии. Для себя я классифицировал их как самолёты с поршневым мотором 1-2,5 кубика, размахом около метра и весом 400-800 грамм. И непременное условие - хотя бы отдалённое подобие реальному прототипу. При грамотном расчете такие аппараты незначительно проигрывают своим электрическим собратьям в полёте, и намного проще в наземном обслуживании, чем полноразмерные ДВС модели.

Строительство самолёта с нуля требует немалого запаса энтузиазма, выбор «китов» под малые кубатуры невелик. Остаётся переделывать электролёты. Пенопластовые модели плохо дружат с топливом и часто не обладают требуемой жёсткостью. Наиболее подходят для конверсии электрички, выполненные по классической технологии дерево – плёнка. В сети периодически проскакивает информация о подобных переделках, но довольно скудная. В надежде попытаться разбавить этот информационный вакуум, я заполнил заявку на написание обзора. Быстрый положительный ответ меня несколько удивил. Переделка электролёта на «метанол» заведомо не обещала улучшения лётных характеристик, и «рекламность» обзора могла сильно пострадать.

Сборка

Вот коробка и дома. Стандартный ARF набор, всё вырезано, склеено, скомплектовано и аккуратно упаковано. Докупить решил только регулируемые наконечники тяг. Начинаю процесс предварительной сборки по инструкции, прерываемый обмериванием и взвешиванием.

Каркас бальзовый, с очень большим количеством фанерных деталей. Обнаруживаю надлом одного фюзеляжного шпангоута, который не влияет на прочность и внешний вид. Наиболее вероятно, что тонкую фанерку раздавила плёнка, ещё в процессе обтяжки. На удар при перевозке совсем не похоже.

Капот довольно высокого качества из мягкого стеклопластика крепится к фюзеляжу четырьмя шурупами. Прозрачный фонарь удобно фиксируется на месте магнитами. Стойка шасси из цельной дюралевой пластины крепится к фанерной площадке тремя шурупами. Интуиция подсказывает, что этому узлу скоро сильно достанется. Колёса лёгкие, из пористой резины.

Вклеиваю киль и стабилизатор, навешиваю рули, направляющие хвостовых тяг уже проложены, ставлю штатные фанерные кабанчики. Только тут понимаю, что Z-образную заделку тяг к вклеенным кабанчикам уже не присоединить. Решаю поставить винтовые наконечники тяг в хвосте, а не на качалках машинок. Теперь придётся чаще инспектировать этот узел. Моя это невнимательность, или недочёт инструкции – не знаю.

Хвостовой костыль обещает вырвать петли руля направления даже при мягкой посадке, а резать плёнку для установки подшипника жалко. Вырезаю сектор из стеклотекстолита и креплю его к костылю так, чтобы удар передавался на фюзеляж.

Консоли легко встают в пазы в боковинах фюзеляжа, надо лишь подрезать плёнку. Сложнее с фанерной вставкой лонжерона, соединяющей половинки крыла с фюзеляжем воедино. В одну из консолей она входит лишь наполовину, а в фюзеляже сидит с заметным перекосом. Осматриваю все коробчатые полости, и обнаруживаю заметные перекосы деталей и огромный застывший подтёк клея. Серьёзный минус сборщикам. Клей аккуратно убираю ножом, остальные нестыковки неспешно пришкуриваю. Всё встаёт на место, ввинчиваю крючки для резинки, прижимающей консоли к фюзеляжу. Несмотря на опасения, такое соединение надёжно держит консоли в воздухе, а разбирается только при грубой встрече с зарослями травы.

Машинки NARO ACE 1016 в фюзеляже разместились без проблем, а в консоли не встали. Пришлось ножом увеличивать окошки. Фанера тонкая, долго пыхтел, но ничего не сломал. Без проблем вклеил элеронные петли, заклеил штатные фанерные кабанчики, поставил и отрегулировал тяги.

Все деревянные поверхности, которые могут контактировать с топливом, покрываю паркетным водным полиуретановым лаком. Чтобы бальза не набрала много веса, это надо делать в 5-6 слоёв почти сухой кистью, иногда убирая поднявшийся ворс «нулёвкой».

Электролётчику осталось бы установить лишь приёмник, регулятор, мотор и батареи. Дополнительные детали набора позволяют поставить на модель три разных типа электромотора. Каких, я не выяснял, у меня всё только начиналось.

Расчеты

Вес всего хозяйства, собранного воедино из деталей набора получился 352 грамма, 365 после просушки лака. Я ожидал грамм на 50-70 меньше. Профиль симметричный, толщиной 12% на 35% САХ. Крыло размахом 980 мм, корень 250 мм, законцовка 110 мм. Установочные углы по нулям, стреловидность не мерил, на глаз - небольшая обратная. Элероны на весь размах по консолям постоянной ширины - 65 мм. Размеры горизонтального оперения 365х115 мм, площадь руля высоты 45%. Киль с рулём направления 180х130 мм, площадь руля 50%. Фюзеляж длиной 806 мм, диаметр по капоту 110 мм.

Всю эту цифирь загоняю в симулятор и пробую три варианта мотоустановки. OS .15 LA, AP .09 и AP .061. Если «полуторакубовка» сразу проиграла японцу по всем показателям, то виртуальный вариант с кубовым малышом порхал по экрану очень интересно. Сказался малый вес мотора (60 грамм) и крошечный потребный запас топлива. Но самолёт всё-таки пилотажный, нужна хорошая тяговооружённость. С некоторым сожалением по потерянной весёлой летучести возвращаюсь к варианту, который и был первоначальным - OS Max 0.15 LA.

Виртуальная модель выходила тяжёлой, мощной, быстрой, склонной к срыву. Но в то-же время отлично управляемой и достаточно устойчивой. Пустой вес 720 грамм, с топливом под завязку 830. И это при рекомендованном производителем весе 650-680 гр. в электроварианте! Для интереса «просимулировал» электрический вариант. Из плюсов – только заметное снижение посадочной скорости. А в целом поведение получалось аналогичным. Как правило, виртуальная модель очень похожа на реальную только в первые секунды полёта. Потом параметры в симуляторе приходится менять до неузнаваемости, чтобы достигнуть некоего подобия. Но первые секунды очень важны для последующей жизни.

Конверсия

В руках мотор, бак, капот и фюзеляж. Верчу так и этак, прикладываю, прикидываю. Компоную, если проще. Мотоотсек предыдущего самолета скомпоновался сам собой за пару минут, но здесь мотор никак не хотел вставать на место. Виной тому силовая фанерная дырчатая коробка, связывающая внутри фюзеляжа мотор, аккумулятор, крыло и шасси. И так ослабленная облегчениями в не очень подходящих для ДВС местах, она не позволяла ничего к себе прикрепить, кроме штатной электрической мотоустановки!

В результате я остановился на не очень хорошем варианте. Мотор головой вниз, бак в аккумуляторном отсеке, намного выше жиклёра. Намечались проблемы с запуском и холостыми оборотами. А самое неприятное – штатный глушитель не лез никуда никаким боком.

Сидел, думал. Думал даже в магазин съездить за безколлекторником. А потом взял нож, и отрезал часть силовой коробки с электрической моторамой. Из потолочки по месту вырезал шаблон, а уже по нему из 3мм. фанеры вырезал саму мотораму.

Мотораму приклеил к коробке толстым слоем силиконового герметика, а сверху зафиксировал двумя текстолитовыми пластинкам на том же герметике и винтами М3. Получилось и гашение вибраций, и хорошее распределение нагрузки на немногие неослабленные места ажурной коробки. Ещё такой вариант в случае «морковки» давал некую надежду на повышение сохранности фюзеляжа за счёт разрушения силиконового амортизатора.

Бак после небольшой формовки паяльником стал мягко защёлкиваться там, где положено было стоять силовому аккумулятору. Фонарь, установленный на место, и кусочек потолочки, вклеенный за баком, зафиксировали его от выпадения и смещения. Серва дроссельной заслонки на паре бальзовых брусочков разместилась в «мёртвом» объёме силовой коробки за мотором, где не умещался ни бак, ни батарея. К коробке приклеил два куска 0,4 мм. фанеры для защиты от масла и организации правильного движения воздуха под капотом. Потом обязательное покрытие лаком.

С подкапотным глушителем провозился две недели. Подыскивал разные переходники и глушители из имеющихся в продаже. Случайно мне попался припой типа HST2000, и в процессе освоения пайки сам собой получился алюминиевый глушитель. Не очень аккуратный, зато лёгкий и герметичный. На том опыты прекратил, сделал кронштейн для выхлопной трубы из дюраля, и привинтил всё это к самолёту. Самой трубой стал кусок силиконового шланга. Объём камеры и сечение выхлопного окна «содрал» с маленького лодочного глушителя под мотор аналогичной кубатуры.

В капоте вырезал щели в двух рядах «жабр» охлаждения, отверстия под свечу и главную иглу, паз под кронштейн выхлопной трубки и небольшое окошко для дополнительного отвода горячего воздуха от головы мотора.

Приёмник разместил исходя из компромисса максимально возможной длины антенны и удобства подсоединения элеронных машинок. Бортовой выключатель удачно втиснулся в окошко облегчения на полке фонаря. На полностью собранном самолёте с трудом нашёл место для бортового питания с учётом приемлемой центровки и соблюдения правила «батарея всё проломит». В дальнейшем подыщу более компактный, лёгкий и ёмкий «гидрид», и поставлю его подальше от носа.

Долгий путь в небо. Часть 1

Расходы рулей выставил по инструкции. С центровкой получалось хуже. Вместо рекомендованных 65-75 мм выходило 55. Симулятор обещал что ничего, кроме улучшения управляемости на посадочных скоростях, от такого сдвига произойти не должно. Вынес модель на балкон, заправил, завёл. Опасения по поводу работы двигателя подтвердились. Устойчивых холостых мотор не держал. Я решил, что всему виной старое топливо, вернее уже коктейль с неизвестным точно составом. На балкон вышли соседи, пришлось срочно ретироваться. Решено опыты продолжить в поле, в компании единомышленников. Из неприятных вещей всплыли сильная вибрация моторамы на низких оборотах и грохот консолей. Требовали доделки узлы амортизатора моторамы и крепления половинок крыла.

Наконец выбираюсь в поле. Жара. Все с электричеством, поэтому заправляем снова коктейлем. С холостыми история повторяется, на слух не меньше 3000-3500, но в остальном – режимы, переходы, тяга - всё нормально. Мотор сильно греется и глохнет на малых оборотах. Все дружно настаивают метнуть самолёт в небо прямо так, без капота, но я не уверен в себе и в работе мотора. Мой приятель, у которого большой налёт на разных моделях отбирает у меня передатчик, и требует завести мотор. Остаётся только согласиться.

Поле сильно заросло, поэтому взлёт только с рук, а посадка в траву. Полный газ, рули, кивок, и я зашвыриваю модель как можно выше и ровнее. Уверенный набор высоты, и вот Як-55 нарезает круги над полем на огромной высоте и на полном газу. Устойчивый крен вправо, триммируем.

Пилот потихоньку осваивается. Начинаются петли, бочки, опасные виражи, и всё это на бешеной скорости. Полёт по стилю скорее «бойцовки», чем «пилотажки». Я прошу продемонстрировать конвейер, медленный полёт и посадку. Пропустив два первых пункта, приятель выводит самолёт на прямую, глушит мотор, и влетает в густые заросли травы. Уфф… всё целое, колени и пальцы дрожат, будто сам всё это вытворял с моделью. Я не уверен, что смогу пилотировать также. На вопрос: «Как самолёт?», следует честный ответ: «Не понятно». Я тоже ничего не понял в этой круговерти.

Снова заправляю, завожу, беру передатчик. Предательски дрожат руки. Рули, полный газ, бросок. Модель легко идёт вверх, моментально разгоняясь. Явно недостатком тяги мотор не страдает. Крена нет, но триммер уже сильно сдвинут влево. Вираж, и пару кругов на полном газу, высота за 70 метров. Очень неприятная, мгновенная реакция на движения ручки. Сбрасываю обороты, внутреннее напряжение заметно ослабло, реакция стала немного мягче. Вожу модель на пол газа, с потерей скорости заметна сильная тенденция к проваливанию. При небольшой подгазовке, ещё до набора скорости, возвращается неприятная строгость по всем рулям.

Обороты начинают «гулять», похоже на перегрев. Полный газ, забираюсь повыше, но мотор глохнет. Решаю не рисковать с заходом, и позволяю самолёту спланировать в траву на значительном удалении от себя. Всё целое, одна консоль выскочила из фюзеляжа, растянув резину. Потихоньку темнеет, сворачиваемся. Решаем расходы рулей оставить, обойтись экспонентой.

После первых полётов больше вопросов, чем впечатлений. Что с мотором, почему такая строгость в управлении? Дома ставлю самолёт на стол и всё осматриваю. Даже небольшая деформация амортизатора моторамы приводит к сильному повороту качалки карбюратора. Соответственно вибрация на холостых вызывает заметное дрожание дроссельной заслонки. Консоли откровенно болтаются. Тяга руля высоты явно подклинивает в положении «ручка на себя». Все огрехи мои, но половинки руля высоты стоят под немного разными углами. Вот и причина крена нашлась.

Долгий путь в небо. Часть 2

Из лёгкого профиля делаю два алюминиевых уголка. 5 грамм. Привинчиваю к мотору, формую силиконовые подушки между уголками и защитным экраном. В случае столкновения с планетой этот узел тоже обещает разрушиться, хотя фанерной коробке достанется значительно больше, чем без него. Лонжероном - вставкой, обёрнутой водопроводной тефлоновой лентой, формую пятиминуткой плотные посадочные места в коробчатых пазах половинок крыла.

Переставляю наконечник тяги на другую сторону кабанчика руля высоты. Теперь фиксирующий винтик можно затянуть только сидя внутри фюзеляжа. Но нас не проведёшь, прожигаю в плёнке дырку, и узел легко собирается, регулируется сквозь фюзеляж и перестаёт заедать. Постепенно повышая температуру утюга, тяну плёнку на руле высоты. Вроде крутки больше нет.

В поле выезжаю с соседским мальчишкой, в надежде сделать фотографии в воздухе. Не вышло. Извлекая самолёт из машины, зацепили хвост. Одна петля сорвана. Капля циакрина, и всё нормально. Заправляю, завожу, ставлю на землю. Регулирую холостые, всё работает. Верчу в руках, газую, изображаю всякие режимы, эволюции, а он чётко работает. При нормальной смеси мотор немного вяло раскручивается, делаю побогаче. Глушу и ставлю капот, московская жара уже отступила. Никаких перегревов, чёткая работа мотора, а в баке всё тот же коктейль. Значит, двигатель капризничал только из-за мягкости амортизатора.

В приподнятом настроении доливаю топливо, завожу, и стартую с рук. Лёгкий левый крен, плавно двигаю ручку. Самолёт в ответ совершает чуть ли не полную бочку. Чудом парирую вращение, поднимаюсь выше. Модель живёт сама, я, борясь с дрожью, пытаюсь изобразить горизонтальный полёт. Выбрав островок травы, плюхаюсь в него как можно мягче.

Полное непонимание происходящего, неустойчивость по всем осям. Начинаю сворачиваться, но подошедший человек с фотоаппаратом уговаривает взлететь ещё раз. Пара минут бултыхания в воздухе, земля, шасси вырваны с корнем. Что происходит? Неужели маленький быстрый винт после установки капота даёт такой эффект обдува рулей?

Дома сажусь за компьютер, и пытаюсь на симуляторе изобразить сегодняшнее поведение модели. Это легко удалось, когда площадь всех рулей была выставлена на 100% от площади плоскостей. На передатчике заготовил предварительные варианты расходов и экспонент, при которых рулить было относительно спокойно. Разорванную фанерную площадку крепления стойки шасси намазал эпоксидкой и стянул винтами. На утро была как новая. Стойку закрепил теперь уже пластиковыми винтиками.

Вот это да! Когда заклеивал петлю в поле, заодно прихватил одну половинку руля к стабилизатору! Самолёт терпел сегодняшнее издевательство и остался жив! Очень захотелось самому себе дать подзатыльник. Даже на фотографиях заметно, что левый рог намертво приклеен в плоскости стабилизатора. Всё переделал, тщательно проверил петли, тяги, резьбы, в общем всё, что могло ещё подвести.

Долгий путь в небо. Часть 3

Наконец снова в поле, но настроение ниже нуля. Взлетел. Выкрутасов нет, но радости от управления тоже. Мне орут из-за спины – прекрати его заваливать. Чуть разгоняюсь, самолёт становится послушнее, но следить за ним тяжело. При очередном проходе сверкающим бликом от модели отделяется фонарь, сразу приземляюсь. Непонятно как, но я нахожу фонарь в густой траве в 100 метрах от старта. От вибрации, или ещё от чего отклеился один из магнитов. Ставлю его на место на циакрине, проклеиваю и второй магнит.

Во втором полёте всё повторяется. На большой скорости у меня не хватает зрения и практики, чтобы контролировать модель, а на малой самолёт категорически отказывается лететь.

Мой приятель, совершивший первый облёт, снова отбирает передатчик.

Полный газ, набор высоты, ровный стремительный полёт. Над головой «по взрослому» рычит чуть заобогащённый мотор, тонкая струйка от выхлопа. Загляденье. Ровные петли, бочки, никаких потерь скорости на вертикалях. Самолёт словно несётся по рельсам. Полёт на ноже, на спине, красивые виражи и проходы над полосой. На сладкое серия заходов на посадку, выравнивание и касание. Жаль полоса неровная, и пластиковое крепление шасси разлетается, при этом спасая всё остальное.

Выслушиваю короткую лекцию на великом и могучем о вреде симуляторов. Я подсознательно пытался заставить самолёт с метровым размахом лететь с масштабной скоростью. А ему это просто не нравилось. Темнеет, приходится уходить.

Долгий путь в небо. Часть последняя.

Летать не собирался, выход в поле получился случайный. Облётывали новую полутораметровую экстру. А потом спросили – почему ёще не заправился? Как-то на автомате завёл мотор, прогрел и взлетел. На первой же прямой коварное подсознание стало двигать ручку газа на себя. А я взял, да и убрал с неё палец. Метровый самолёт летит не медленнее большой экстры с 46 мотором. Очень непривычно.

Рык мотора на богатой смеси, белая струйка дыма. Модель ровно режет воздух, кажется, пальцем чувствую, какой он плотный. Самолёт не пытается вытворять никаких вольностей, чутко повинуется движениям ручки. Ловлю себя на мысли, что ни колени, ни пальцы не дрожат, я в полном спокойствии. Начинаю смелеть, подрабатываю рулём направления, иногда газом. Обозначается чёткая граница скорости, при которой послушный снаряд превращается в неуверенно барахтающееся нечто.

Только начинаю конвейер, как налетает мощный порыв ветра. У земли сильно болтает, снова поднимаюсь. Крутить пилотаж рискованно, даже мягко посадить в траву проблематично. Воспользовавшись мгновением относительного затишья, делаю заход с разворота, выравниваю, гашу скорость над землёй и глушу мотор. Никакого дискомфорта. Похоже, что мы с самолётом наконец подружились.

Выводы

Это была очень сложная переделка электролёта в ДВС, которая заняла кучу времени и нервов. Очень не рекомендую повторять мой опыт. Но в результате я получил то, что хотел – отличную маленькую пилотажку, очень удобную в хранении и эксплуатации. В поле я выхожу налегке, как электролётчик, только вместо батарей «пол-литра» топлива.

О наборе впечатления в основном положительные, за исключением жирного минуса сборщикам. Это халтурная склейка узлов соединения фюзеляжа и крыла, крутка руля высоты, надлом фюзеляжного шпангоута при обтяжке. Но, в общем, конструкция удачная, с хорошим запасом прочности. Осмотр всех остальных, доступных глазу клеевых соединений не вызвал никаких нареканий.

По отзывам владельцев электрических Як-55, подобных проблем у них не было. Но были жалобы на «карканьё» крыла в воздухе. Могу лишь посоветовать потенциальным владельцам обратить внимание на узел крепления консолей. Ну и на заделку хвостовых тяг.

Самолет любит скорость. Заметна очень чёткая скоростная граница, когда исчезает неустойчивость. Электролётчики также отмечали тенденцию к сваливанию. Симметричная аэродинамика, общая жёсткость, запас прочности позволяют выписывать ровные фигуры на больших перегрузках, летать почти «по бойцовому». Большие площади рулей разрешают «играться» в широком диапазоне центровок и расходов. По своим лётным характеристикам мой самолёт должен иметь много общего с тяжёлой электрической моделью, оснащённой оборотистым «инраннером», берущим от трёх литиев где-то 20-25 ампер. Небольшой перевес ему сильно не мешает, при условии достаточной тяги может даже идёт на пользу.

В общем, несмотря на свои скромные размеры, это действительно серьёзная модель пригодная для оттачивания серьёзного пилотажа. Просто так барахтаться в воздухе она не любит. При должном подходе к пилотированию, по зрелищности она не уступает полноразмерным ДВС моделям.

P.S. Хочется выразить особую благодарность Роману Семёнову (romik) Это он сначала поднял модель в воздух, а потом показал мне, как она летает и как на ней надо летать.