Реферат: Colomban Cricri

Разработчик: Colomban
Страна: Франция

Первый полет: 1973
Тип: Сверхлегкий самолет

Кто сегодня не знает, покрайней мере, в кругах любителей лёгкой авиации, имя и перипетии маленького двухмоторного самолёта, названного "Кри-Кри" (Cricri) - самолёта, который можно было видеть на многих авиационных праздниках и который стал предметом многочисленных статей и публикаций прессы...
А началось всё в 1958 г., когда появилось первое упоминание о маленьком одноместном самолёте с двумя двигателями общей мощностью 20 л.с. Это были годы бурного развития домашнего самолётостроения. Но обстоятельства не позволили конструктору из Рюэй-Мальмэзон воплотить свою мечту. Что, "забросили" "Кри-Кри"? Появится ли он когда-нибудь? До каких пор он будет оставаться на бумаге? Это были основные вопросы, которые задавали многочисленные конструкторы-любители. Лишь в сентябре 1970 г., спустя 12 лет, конструктор приступил к работе при активной помощи жены. К прототипу предъявлялось много требований. Предполагалось, что это будет самый маленький скоростной и экономичный серийный самолёт, который будет отвечать концепции "самолёт - для каждого". Постройка прототипа была начата в 1972 г. в гараже конструктора. Через 1200 часов работы самолёт был готов.
Тем временем авиационная пресса предоставила материал о конструкторе, который был гостем общественного клуба по авиационным и космическим связям. Это французский инженер, специалист в области аэродинамики господин Мишель Коломбан, работающий в концерне "Аэроспасьяль". Можно смело считать, что именно он дал старт развитию ультрамалой авиации. Любительские самолёты - его хобби, которому он посвящает всё свободное время.
Итак, его двухмоторный "мини", весящий 63 кг и напоминающий скорее большую модель, нежели пилотируемый аппарат, вызвали удивление и интерес многих любителей авиации. С первого взгляда он выглядел необычно. Простая угловатая форма фюзеляжа, непривычно большой "обтекаемый" фонарь кабины, а также два двигателя, установленные на пилонах в носовой части фюзеляжа - всё это выглядело странно и заманчиво. Первым делом это относится к расположению двигателей, которое является уникальным (в то время) в мировой практике.
Первый полёт прототипа МК-10 "Кри-Кри" (F-WTXJ) состоялся 19 июля 1973 г. На глазах небольшой группы зрителей, фотографов и операторов телевидения Роберт Бюиссон, 68-летний пилот, на счету которого более 12000 часов налёта, оторвал от земли необычный самолет. В полёте "Кри-Кри" напоминал маленький истребитель Испытания начались.
Первые 5 часов показали в целом неплохие результаты. Однако выявился ряд недостатков и недоработок. В частности, наблюдалась вибрация двигателей на определённых диапазонах оборотов. Так как прототип имел велосипедное шасси, имело место колебание переднего колеса, приводящее к опасным зигзагам при посадке. Кроме того, самолёт имел высокую чувствительность к органам управления. 29 сентября испытания временно прекратились для устранения этих недостатков. Изменения внесены в узлы крепления двигателей и в конструкцию пилонов. Однако полностью устранить вибрацию не удалось. Применено классическое 3-х стоечное шасси с носовой стойкой, снабжённой амортизатором. Переделан запуск двигателей, а также изменены плечи и длины тяг в управлении, что позволило снизить чувствительность к рулям. Наклонные трапециевидные законцовки крыльев заменены каплевидными. 12 января 1974 г. испытания возобновились. За 15 дней "Кри-Кри" налетал 13 часов без единой поломки. В ходе полётов выполнялись различные фигуры, бочки, иммельманы, виражи, а также перевёрнутые полёты, благодаря применению диафрагменных карбюраторов марки "Тиллотсон" в двигателях. Вскоре были достигнуты расчётные параметры. Самолёт развил скорость 220 км/ч при расходе топлива около 9 дм. куб./час. Максимальная перегрузка составляла +4g. Взлётный вес не превышал 105 кг. Общая мощность обоих двигателей составляла 18 л.с. Испытания показали, что для управления этим самолётом не требуется специальная пилотская квалификация.
К этому времени было подсчитано примерное количество потенциальных заказчиков, что определило серию около 20000 экземпляров. Казалось, цель достигнута, и можно разворачивать производство. Однако всего один случай предопределил судьбу, и самолёт был сертифицирован и допущен к полётам лишь в категории экспериментальных. Что же произошло?
18 мая 1975 г. во время одного из показательных полётов в городе Ля-Фэтэ-Але прототип F-WYEA получил значительные повреждения. Сбой в подаче топлива повлёк за собой отказ обоих двигателей на взлёте. Самолёт упал на пашню. К счастью, пилот не пострадал. Как выяснилось позднее, засорился бензопровод. Ремонт и дальнейшая эксплуатация прототипа оказались невозможными, и вскоре был построен новый улучшенный вариант прототипа по чертежам, над которыми Коломбан к этому времени закончил работу. Этот экземпляр прототипа "Кри-Кри" N№ 4 (F-WYEA) был представлен в общественном парке Парижского салона с 1977 по 1979 год. Демонстрировал его Жeрард Констант. Самолёт имел усиленную конструкцию, позволяющую выполнять акробатические фигуры, и был оснащен двумя одноцилиндровыми двухтактными двигателями повышенной мощности фирмы "Мак Каллок". Самолёт показал превосходные лётные данные. К примеру, взлёт на высоту 80 метров совершался за 7 секунд в безветренную погоду... Вскоре два других экземпляра были доставлены в США на слёт любительских конструкций в город Ошкош. Там они были представлены под именем "Cricri" ("Кри-Кри" - "Сверчок") и завоевали призы. Там же, на фирме "Zenair", Коломбан развернул производство кит-комплектов "Кри-Кри" для самостоятельной сборки любителями в домашних условиях. Стоимость такого комплекта, включая двигатели, составляла 35000 французских франков по оценке 1983 года.
За прошедшие годы конструкция самолёта была усовершенствована с применением новых достижений в технологии и аэродинамике. 10 последовательных испытаний выполнялись персонально конструктором. Несколько улучшенных "Кри-Кри" в дальнейшем были построены друзьями Коломбана. Благодаря малым размерам, необходимым для постройки, технологичности конструкции и простоте сборки "Кри-Кри" получил широкое распространение во многих странах. Он с успехом принимал участие во многих выставках и показательных полётах.
В настоящее время точное количество построенных "Кри-Кри" неизвестно. Примерно 100 экземпляров летает в Европе и на Американском континенте. Более 600 комплектов чертежей продано Коломбаном в разные страны. Стоимость комплекта составляет 2650 FF (данные 1998 г.). Комплект включает:

42 подробных чертежа форматом 1,2 м x 0,6 м, на которых изображены детали, узлы и агрегаты самолёта, чаще всего в масштабе 1:1, а также полный перечень всех деталей;
"Руководство по конструкции" в трёх частях:
часть 1: "Общие операции" в 30-ти главах, описывающих работу с чертежами, с различными материалами, клёпку, склеивание и т.д.;
часть 2: "Специальные операции" в 8-ми главах, описывающих способы изготовления отдельных деталей, сборку и монтаж каждого элемента самолёта;
часть 3: "Испытания на земле и в полёте", в 17 главах которой описана винтомоторная группа: все процедуры, необходимые для обеспечения нормальной работы силовой установки.

полный список материалов с адресами поставщиков;
список административных процедур;
руководство по полёту и техобслуживанию в 6-ти главах;
список правил безопасности полётов.

На постройку одного экземпляра самолёта одним человеком затрачивается примерно 1500...2000 часов при наличии всех материалов. Но по утверждению многих конструкторов труд и цена оправданы.
Ни для кого не секрет, что двигатели составили основную проблему разработки "Кри-Кри". Прежде всего, вспомним прототип МК-10, который имел два двигателя Ровена Стигла от бензопил по 9 л.с. каждый. Что касается общей мощности, то она была достаточной для такого маленького самолёта в экономическом отношении. Тем не менее, при полёте с одним двигателем мощности явно не хватало, хотя в таком варианте "Кри-Кри" действительно держался в горизонтальном полёте. С другой стороны, дальнейшая эксплуатация самолёта с двигателями Ровена становилась проблематичной. Я был вынужден искать более мощные двигатели, которые позволяли бы обеспечивать взлёт на одном двигателе, увеличивая при этом безопасность. Новые два Мак Каллока Мк101 подняли "Кри-Кри" Жерарда Константа. Это первый наш самолёт, построенный по документации. В лучшие времена они развивали до 14 л.с. каждый, что придавало самолёту неплохие лётные данные. Без сомнения, вертикальная скорость при полёте с одним двигателем была положительной. К сожалению, как и прежде, смелый пилот Роберт Бюиссон не имел времени измерять характеристики. Действительно, из 17-ти полётов в 14-ти отказывал тот или иной двигатель. После чего единственной заботой пилота было как можно быстрее и безопасней приземлиться. Это время было чрезвычайно трудным и даже деморализующим, постоянной заботой о двигателях и преодолением трудностей всех порядков, выстраивающихся друг за другом и увеличивающихся в прогрессии. Двигатели, о которых я много узнал, были демонтированы и аккуратно уложены на дно сундука. Таким образом, нужно было начинать всё сначала.
Новые поиски были направлены на Шведский двигатель фирмы "Хускварна", который устанавливается на снегоуборочные машины. Нас ожидали другие виды трудностей. Прежде всего - вопрос доставки двигателей, так как импортёра не существовало и адрес распространителя в Швеции или где-либо ещё найти практически было невозможно до тех пор, пока мы не узнали о существовании общества "АВЕС", которое поставляет эти двигатели в страны Южной Европы. Вскоре нам удалось найти финскую фирму Valmet, которая производит двигатели Valmet СМ-160.
Оставалось только подогнать двигатели, испытать их на стенде, согласовать с резонансными глушителями, установить кривую мощности, рассчитать воздушный винт и освободить самолёт от сильных вибраций. Эти двигатели, которые нам лишь частично показались интересными (10 л.с., 10 кг), постепенно становились всё более приспособленными, особенно после того, как были убраны ненужные элементы, что снизило их вес до 7,1 кг, а после испытания с резонансной трубой мощность достигла 12 л.с. при 6500 об/мин. без проблем с температурой. К нашему большому удовлетворению при испытаниях не возникло никаких капризов. Оснащённый этими двигателями самолёт получил марку МК-12. За две недели он налетал 15 часов, необходимых для получения сертификата CNRA в июне 1979 года".
Вскоре французская фирма JPX разработала модификацию одного из двигателей специально для "Кри-Кри". Двигатель JPX PUL-212 имел объем 212 см3 и мощность 15 л.с. (11 kw) при 6000 об/мин. Стоимость такого двигателя составляла примерно 8000 FF. Вместе с карбюратором "Тиллотсон" (HL322A) и пусковым зажиганием фирмы "Ямаха" двигатель весил 7,6 кг. После очередных испытаний самолёт получил марку МК-15. Первые 50 двигателей купили французские конструкторы "Кри-Кри", 70 экземпляров были отправлены в Канаду на фирму "Zеnair". Отличительной особенностью силовой установки "Кри-Кри" было то, что двигатели были правыми и левыми, так как глушители крепились к фюзеляжу. Тем не менее, направление вращения обоих двигателей было в одну сторону.
Сегодня фирма JPX не производит эти двигатели, так как спрос на них упал. Вопрос о двигателях для "Кри-Кри" "повис в воздухе". Тем не менее, конструкторы-любители остановились на использовании германских двигателей "SOLO-210", применяющихся на парапланах. Они имеют мощность 14 л.с. и приблизительно такие же характеристики.
Однако в последнее время всё большее распространение получают маленькие газотурбинные двигатели. Некоторые конструкторы-любители уже установили такие двигатели на свои "Кри-Кри". К примеру, Ив Дюваль - профессиональный лётчик в компании "Эйр Франс". Он назвал свой "Кри-Кри" "Кристалайн Джет". Ив любит экстремальные ситуации. Идея переоборудования винтового "Кри-Кри" на реактивный возникла в 1994 г. Тем не менее, воплотить планы в жизнь оказалось довольно тяжело. После долгих поисков Дювалю всё же удалось через Internet найти подходящее двигательное устройство. Британский инженер Дж. Уэллс очень удивился, когда узнал о запланированном применении его собственной разработки. Тем не менее, он всё же продал французу два экземпляра за 13000 DM. Агрегаты весом всего лишь 3 кг развивают тягу 140 Ньютон и разгоняют самолёт до 220 км/час. Маленькие турбины вращаются так быстро, что создают сильный шум. На полном газу скорость вращения турбин превышает 100000 об/мин. В качестве топлива служит сжиженный газ, который поступает из бака, сделанного в виде сиденья для пилота. Первый полёт на "Кристалайн Джет" Ив Дюваль совершил в июле 1997 г. И теперь, когда уже накоплен некоторый опыт, он хочет представлять свою модель чаще на лётных праздниках. Внимание зрителей наверняка будет ему обеспечено... По конструкции "Кри-Кри" представляет собой одноместный цельнометаллический низкоплан. Самолёт исключительно любительский и предназначен для самостоятельного изготовления в домашних условиях.
Фюзеляж представляет собой простую коробчатую конструкцию с плоскими поверхностями из листового дюраля A-U4G толщиной 0,5 мм, склеенного и склёпанного по швам. Выполнен из двух частей для облегчения сборки. В сечении прямоугольной формы. Жёсткость обеспечивается коробчатыми шпангоутами и пенопластовыми стрингерами, приклеенными к обшивкам. Дюралевые шпангоуты приклёпаны к фюзеляжу в местах крепления крыльев, шасси, хвостового оперения и моторной рамы. Клёпка выполнена в основном односторонними заклёпками серии Гэсипа и Авэкс. Передний шпангоут несёт мотораму и закрывается обтекаемым колпаком, выполненным из бальзы или пластика. В нём имеется отверстие для замера полного давления. Статическое давление снимается через отверстия, расположенные по бокам фюзеляжа в районе максимальной ширины. Имеются также отверстия для вентиляции кабины. Кабина пилота с большим каплевидным фонарём занимает более половины длины фюзеляжа. Она достаточно просторна и обеспечивает отличный обзор. Фонарь кабины состоит из трёх частей, выполненных из дюраля, плексигласа и поликарбоната. Центральная секция, изготовленная из плекса толщиной 2 мм, открывается в правую по полету сторону. Приборный щиток включает указатель скорости, вариометр, акселерометр, тахометр, указатель скольжения, термометр, компас и часы.
Слева от щитка расположен двойной сектор газа и ручка управления зависанием элеронов. Справа расположена ручка механизма триммерного эффекта (пружинный механизм загрузки руля высоты). Топливный бак емкостью 23 литра, выполненный из прозрачного ламината, размещён на полу кабины под ногами пилота. Кресло пилота представляет собой лёгкую рамку из дюралевых труб с натянутой тканью и сиденье из листового дюраля, отбортованного по краям. Отопление кабины отсутствует. Хвостовая часть фюзеляжа жёстко связана с килем и заканчивается упругим костылём. Размеры фюзеляжа: 3500х600х350 мм. Масса не превышает 15 кг.
Крыло - прямое, однолонжеронное, прямоугольной в плане формы. Выполнено из двух отъёмных консолей. Конструкция лонжерона напоминает планерную и позволяет пристыковывать или отстыковывать консоли всего лишь за 2 мин. Лонжерон представляет собой клееклёпаный двутавр. Крыло имеет ламинаризированный профиль Вортмана толщиной 21,7%. Хорда крыла - 480 мм. 80 нервюр, расположенных с различным шагом в консолях, изготовлены из пенопласта "КЛЭЖЭСЭЛЬ" на основе поливинилхлорида и имеют толщину 6 мм. Они приклеены к незакрученному лонжерону с помощью клея "АРАЛДАЙТ". Отрицательная крутка крыла придаётся в момент приклейки обшивки. Она составляет - 1,5 градуса. Корневые нервюры изготовлены из дюраля толщиной 0,5 мм. Обшивка крыла представляет собой цельный лист дюраля толщиной 0,5 мм. Этот лист предварительно отформован по контуру профиля. Приклеивание осуществляется в вакуумном мешке с помощью обычного пылесоса. Эта технология обеспечила равномерный прижим обшивки к нервюрам с обеих сторон крыла. Склеенная задняя кромка имеет несколько заклёпок для безопасности.
Крылья имеют законцовки каплевидной формы, изготовленные из бальзы или пластика. Обе консоли несут по всему размаху элероны системы Юнкерса. Каждый элерон состоит из двух половин и подвешен на четырёх кронштейнах. По конструкции элероны безлонжеронные, почти пустотелые. Несколько дюралевых нервюр и пенопластовый носок. Обшиты цельным дюралевым листом толщиной 0,4 мм. Имеют отрицательную крутку - 3 градуса. Элероны работают по принципу флаперонов. Приводятся в движение через специальный шарнир, расположенный в корневой части крыла. Вес одной консоли крыла не превышает 7 кг.
Оперение - по форме Т-образное. Состоит из стреловидного вертикального киля с установленным на него горизонтальным цельноповоротным рулём высоты. Руль высоты в плане прямоугольный. По конструкции однолонжеронный. Имеет ламинарный симметричный профиль толщиной 12,9%. Размах оперения 1,55 м, хорда 395 мм. Обшивка из цельного листа толщиной 0,4 мм. Установлен шарнирно на главном лонжероне киля. Склеен также в вакууме. Имеет каплевидные законцовки. Киль имеет конструкцию, подобную крылу. Его профиль ламинарный, симметричный, имеет толщину 12,8%. Он жестко приклёпан к хвостовой части фюзеляжа. Пенопластовые нервюры толщиной 6 мм установлены под прямым углом к передней кромке. Клееклёпаный главный лонжерон и замыкающая стенка со стороны руля направления имеют форму швеллера. Руль направления безлонжеронный. Состоит из нескольких пенопластовых нервюр и цельного листа обшивки толщиной 0,4 мм.
Шасси - трёхстоечное с носовой стойкой, снабжённой простым резиновым амортизатором. Носовое колесо диаметром 200 мм и шириной 50 мм имеет давление 0,8 атм и заимствовано от коляски для инвалидов. Главная пластиковая рессора несёт два главных колеса диаметром 210 мм и шириной 70 мм. Они имеют давление 1,8 атм и снабжены колодочными тормозами, взятыми от небольшого мотороллера. Все три колеса закрыты каплевидными пластиковыми обтекателями. Носовое колесо поворотное и поворачивается одновременно с рулём высоты.
Управление - классическое, главная ручка и педали. Руль направления управляется педалями с помощью тросов, натянутых вдоль всего фюзеляжа. Руль высоты и элероны управляются с помощью системы жёстких тяг и качалок. Самолёт снабжён небольшими аккумуляторами для питания радиостанции и электронного зажигания.

Летно-технические характеристики

Модификация	Cri-Cri
Размах крыла, м	4.90
Длина, м	3.91
Высота, м	1.20
Площадь крыла, м2	3.10
Масса, кг
пустого	75
максимальная взлетная	170
Топливо, л	23
Тип двигателя	2 ПД JPX PUL-212
Мощность, л.с.	2 х 15
Макс/ скорость пикирования, км/ч	280
Макс/ горизонтальная скорость, км/ч	220
Крейсерская скорость, км/ч	180
Практическая дальность, км	400
Продолжительность полета, ч	3.0
Максимальная скороподъемность, м/мин	390
Практический потолок, м	5000
Макс/ эксплутационная перегрузка	10
Экипаж, чел	1