Директория Бизнеса

Воздушные винты для парамоторов

Развитие сверхлегкой техники тесно связано с параллельным развитием парапланеризма, и посему трудно представить первое без второго.
В настоящее время, когда авиация все глубже и глубже входит в нашу жизнь, эта отрасль развивается очень динамично, и темпы производства, повышение качества продукции и потребности в ней безостановочно растут.
Воздушный винт как движитель авиации был одной из главных проблем начала века, и Н.Е.Жуковский глубоко изучил их, решил проблемы винта для самолета. Но время не стоит на месте: растут скорости, запросы, а с ними возникают тысячи проблем. Автор этой статьи давно занимается проблемами проектирования и производства воздушных винтов, в томчисле производством винтов для парамоторов.
Эта, пожалуй, основная часть парамоторной установки является сложным аэродинамическим агрегатом, так как именно благодаря ему создается в полете дополнительная подъемная сила, набирается высота и скорость, поэтому винт привлекает к себе вполне естественный интерес как производителя, так и потребителя.

Для производителя винты для парамоторов привлекательны тем, что постоянно есть потребность в их производстве.

Существует большое количество силовых установок, отличающихся мощностью двигателя, наличием редуктора с различными степенями редукции. Винты в парамоторной установке используются самые разные, отличающиеся по многим параметрам: по материалу винта (дерево, пластик), по количеству лопастей, их форме в плане и, наконец, по диаметру. Пожалуй, самые популярные винты, которые наиболее часто используются, это двух- и четырехлопастные деревянные винты.

А какими же качествами должен обладать винт, чтобы привлекать к себе внимание как производителя, так и потребителя?

С точки зрения потребителя стоимость должна быть минимальной, так как необходимы запасные винты. Пилоты, чей стаж и налет внушают доверие, винты не бьют, это способность только "чайников" на этапе обучения.

Стоимость деревянного винта на территории СНГ колеблется в пределах от 100 до 130 долларов США. Причем, это цены не производителя, а фирм, торгующих парапланерной техникой. В старые советские времена умельцы, промышлявшие изготовлением винтов для сверхлегких ЛА, вывели зависимость: 1 рубль за 1 см диаметра винта. Затем рубль сменился долларом. Но сейчас эта методика не подходит, так как на формирование цены влияет много факторов: затраты на производство, доставку, динамика спроса, наличие конкурентов и их ценовая политика, инфляционные процессы в экономике. И бесполезно сетовать на высокие цены - в убыток себе никто работать не станет. Остается выбрать, что проще и дешевле - изготовить пропеллеры самому, купить их у фирм-посредников или непосредственно у производителей.

Дерево как конструкционный материал для винтов является традиционным. Технологии изготовления деревянных винтов давно отработаны и постоянно совершенствуются. Для парамоторных винтов особенно актуальна возможность быстрого ремонта. Деревянные винты позволяют выполнять несложный и быстрый ремонт в полевых условиях.

Диаметры парамоторных винтов колеблются в пределах 0,9…1,3 м. Нижний предел ограничен тем, что нужно создавать хоть какую-то тягу, а верхний ограничен габаритами ограждения, подводимой мощностью, возникающими при вращении винта реактивными силами. Желательно, чтобы масса была как можно меньше, так как она влияет на общую массу установки. В среднем деревянный винт для парамотора весит 1,0…1,1 кг. Более легкие винты - из сосны. Но они очень легко ломаются при неудачных посадках. При этом не разрушают ограждение. Возможно, это хорошо при обучении, когда поломки случаются часто. Недостатком винтов из сосны является меньшая жесткость, что может ухудшить аэродинамические характеристики и повысить шум при работе. Предпочтительнее традиционные твердые породы дерева, они позволяют получить достаточную прочность, жесткость и хороший внешний вид.

Удельная статическая тяга парамоторных установок лежит в пределах 2,5…3,5 кг/л.с. Повышение тяговых характеристик маловероятно, так как парамоторный винт работает в очень невыгодных условиях. Скорость движения ограничена примерно 50 км/ч. Винт работает в турбулентном потоке из-за влияния обтекания ограждения и пилота. Кроме того, от момента старта до достижения крейсерской скорости винт проходит через разрушающуюся вихревую пелену, которая образуется при работе винта на месте. Все это тяги не добавляет. Для повышения тяговых характеристик парамоторов необходимо проводить специальное исследование, совершенствовать методики расчета.

Бытует мнение, что винты на парамоторах - это расходный материал и поэтому нет разницы, как он выглядит. Лишь бы был подешевле и тяги давал побольше. О цене и создаваемой тяге выше уже говорилось. А что касается внешнего вида, то разница есть. Винт, покрытый лаком, более предпочтителен. Поверхность, покрытая лаком и отполированная, имеет на 8…10% меньшее сопротивление трения, чем поверхность, покрытая краской из пульверизатора и неотполированная. Следовательно, часть мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления трения, может быть реализована в тяговой составляющей. Короче говоря, с точки зрения аэродинамики полированная поверхность лучше. К тому же, сквозь лак легко проконтролировать качество древесины, качество изготовления. Больше шансов, что приобретете приличную вещь. А внешний вид вызывает только восхищение, хотя и добавляет к стоимости СУ некоторую сумму.

Таково мнение производителя, но есть и потребители, люди, эксплуатирующие парамоторную технику.

Я хотел бы поделиться своим опытом по выбору воздушных винтов для парамоторов, а еще дать некоторые советы будущим покупателям и моим коллегам, чтобы они могли избежать мои ошибки. Я хотел бы также пригласить к дискуссии и парамоторщиков, занимающихся производством воздушных винтов, и внести в их труд, на мой взгляд, необходимые коррективы, чтобы устранить недоразумения в дальнейшем тесном сотрудничестве.

Начнем с основного для покупателя любого товара - цены. Все зависит от фирмы-производителя, материала винта, обработки его поверхности. Деревянный винт стоит в пределах 100…130 американских долларов. Дороговато получается. Что необходимо покупателю? Купить подешевле да получше. Так и нам, эксплуатантам воздушных винтов. Мне, как я уже говорил выше, хотелось бы купить винт за минимальную цену. Во-первых, потому что никто сейчас из наших коллег не может похвастаться хорошим финансовым положением, во-вторых, а впрочем, это и основная причина - винты бьются. Что, как видно, радости не приносит.

С учетом того, что в нашей школе по обучению пилотов-парапланеристов почти каждый пробует себя в полете с парамотором, говорить о большом сроке службы винтов не приходится. Вот и покупай "буржуйский" винт за баснословные деньги, а потом в один "прекрасный" день он ломается так же, как и дешевый отечественный. Вот и посмотрим, стоит ли винт тех денег, что за него просил производитель, или нет.

Если уж вы надумали покупать винт, то первое, на что стоит обратить внимание - пригоден ли винт к ремонту. Сегодня такой подход уже не новость, а мы на первой стадии не обращали на это внимания. Однажды нам достался хорошо разрекламированный углепластиковый винт, мы были от него в восторге. Но при первом же попадании в него строп лопасть сломалась и не подлежала после этого ремонту. Пришлось повесить винт на стену как боевой трофей. В другом же случае при попадании в сосновый винт производства Клуба авиационного конструирования (КАК, Харьков) стропы оставили лишь метки на винте. А при попадании триммерного замка его задняя кромка была сломана, но производители за символическую плату вернули винт в строй, и наша коллекция не пополнилась еще одним экземпляром. Тут все понятно.

Следующим этапом будет обязательная поставка чехла для перевозки. Разъезды по парапланерным лагерям с винтом в руках не только неудобны, но и отрицательно сказываются на его поверхности. Одна за другой появляющиеся царапины вскоре превращаются в забоины на задней и передней кромках.

Необходимо обратить особое внимание на крепление воздушного винта к силовой установке. В идеале он должен крепиться одним винтом. Крепление должно быть обязательно усилено. К этому пункту у меня тоже есть два примера. В деревянном винте отечественного производства прокладка была изготовлена из недостаточно жесткого материала, и в местах крепления болтов она была серьезно продавлена/ Последствия не заставили долго себя ждать, винт начал шататься. В случае углепластикового винта этот момент не вызывал никаких проблем, тут было все на высоте. Своевременный контроль качества крепления не заставит Вас потом бегать в поисках подходящей прокладки.

Еще один немаловажный фактор - форма винта. И тут категорически не стоит кидаться на винты с необычной формой и наворотами. Сразу замечу, что никаких дополнительных заметных достоинств навороты не добавляют. Однажды мы "купились" и сразу же поплатились за это. Своеобразные "клювы" на концах лопастей углепластикового винта закрутили триммерный ремень, не выдержали натяжения и обломались. Если бы "клюв" отсутствовал, ничего подобного не произошло бы.

Обязательно проследите за поверхностью воздушного винта. Необходимо и желательно, чтобы она была лакированной и полированной. Такая поверхность хороша и по аэродинамическим качествам, сквозь лак хорошо проследить структуру материала, она имеет хороший внешний вид и легка в обслуживании. С нее хорошо мягкой тканью удаляются капли масла и продукты сгорания топлива...

По силовым параметрам выбранный Вами винт при минимальном диаметре должен развивать максимальную тягу. Нет смысла брать в полет десятикилограммовый балласт метрового и больше диаметра, который способен увеличить скорость лишь на 10 км/ч. К тому же, при вращении винтов большого диаметра возникают гироскопические моменты, уж никак не способствующие маневренности и управляемости аппарата.

И, наконец, нельзя не упомянуть о шуме, в буквальном смысле этого слова. Не секрет, что рев двигателя зачастую раздражает нервную систему человека, а если учесть полную тишину на высоте и к реву силовой установки добавить еще ни на минуту не утихающий гул винта… от этого пилот может потерять внимание.

О выборе воздушного винта, пожалуй, все. Теперь просмотрите глазами эту статью и вспомните винты, которые Вам предлагали. Обладают ли они всеми выделенными мною качествами? Если да, купленный Вами винт будет покупкой в радость, нет - отложите, иначе придется его менять.

Я очень надеюсь, что эта статья пойдет на пользу моим коллегам, решившим обзавестись новым винтом, и фирмам-производителям воздушных винтов. Последние пусть примут к сведению минусы, на которые я обратил внимание, и устранят их, дабы мы могли продолжать сотрудничать друг с другом.

С.Пархоменко,
П.Кравченко (Харьков)
Журнал АОН 2000 год Июнь