Домашние самолеты

Домашний дом Рутан Лонг-Эз построен в 1984 году в Англии

Домашние самолеты , также известные как любительские самолеты или плоскости комплектов , построены лицами, для которых это не профессиональная деятельность. Эти самолеты могут быть построены из «царапины», из планов или из комплектов сборки.

Обзор

В Соединенных Штатах , Бразилии , Австралии , Новой Зеландии и Южной Африке самолеты могут быть лицензированы в соответствии с FAA или аналогичными местными правилами. С некоторыми ограничениями, строитель (ы) самолета должен был сделать это для собственного образования и отдыха, а не для получения прибыли. В США основной строитель также может подать заявку на сертификат ремонтника для этого планера. Сертификат ремонтника позволяет владельцу выполнять и подписывать самим большую часть технического обслуживания, ремонта и проверки.

Альберто Сантос-Дюмонт был первым, кто предложил для бесплатных планов строительства, публикуя чертежи своего демоазель в издании популярной механики в июне 1910 года. Первым самолетом, который будет представлен для продажи в качестве планов, а не завершенного планера, был Baby Ace в конце 1920 -х годов.

Первый в Канаде, построенный домашним самолетом, Stitts SA-3A Playboy CF-Rad, впервые пролетел в 1955 году, увиденном в Канадском музее авиации и космоса .

Самолеты, построенные на дому, приобрели популярность в США в 1924 году с началом национальных авиационных гонок , состоявшихся в Дейтоне , штат Огайо . Эти гонки требовали самолетов с полезными нагрузками 150 фунтов (68 кг) и двигателями 80 кубических дюймов или меньше и в результате ограничений класса, которые большинство из них были построены. Спустя годы после того, как трансатлантический рейс Чарльза Линдберга в период с 1929 по 1933 год принес рак интересов. В течение этого периода многие самолеты, строители и пилоты были самоучкой, а высокий уровень несчастных случаев вызвал общественное осуждение и увеличение регулирования здания любителя. Получившиеся федеральные стандарты по проектированию, технике, анализу стресса, использованию аппаратного обеспечения самолета и тестирования самолетов, положили конец любительскому зданию, за исключением некоторых специализированных областей, таких как гонки. В 1946 году Goodyear перезапустил национальные воздушные гонки, в том числе класс для самолетов, работающих на 200 кубических дюймов и небольших двигателей. Класс Midget Racer распространился на национальном уровне в США, и это привело к призывам к приемлемым стандартам, чтобы разрешить развлекательное использование самолетов-любителей. К середине 1950-х годов как США, так и Канада вновь позволили самолетам, построенным в любительстве, по указанным стандартам и ограничениям.

Домашние самолеты, как правило, небольшие, спортивные пластины от одного до четырех мест, в которых используются простые методы строительства. Обсеченные тканью деревянные или металлические рамы и фанера распространены в структуре самолета, но все чаще стекловолокно и другие композиты, используются а также методы полного алюминия, методы, сначала пионеру, вынужденные Хьюго Юнкеров до поздней мировой войны. Полем Двигатели чаще всего такие же, как и с аналогичными двигателями, используемыми в сертифицированных самолетах (таких как Lycoming , Continental , Rotax и Jabiru ). Меньшинство домашних пособий использует конвертированные автомобильные двигатели, с Volkswagen воздушными охлаждением плоскими 4-м , Subaru двигателями с жидко-охлаждением на основе Mazda Wankel и шестицилиндровыми двигателями , наиболее распространенными Chevrolet Corvair. Использование автомобильных двигателей помогает снизить затраты, но многие строители предпочитают выделенные авиационные двигатели , которые, как полагают, имеют лучшую производительность и надежность. Другие двигатели, которые использовались, включают бензопилу и мотоциклетные двигатели.

Сочетание затрат и судебных разбирательств , особенно в эпоху середины 1980-х годов, отговаривала производителей общей авиации от введения новых дизайнов и привело к тому, что HomeBuilts Overselling Factory Build Arraft на пять к одному.

История

История самолетов-любителей может быть прослежена до начала авиации. Даже если братья Райт , Климент Адер и их преемники имели в виду коммерческие цели, первый самолет был построен страстными энтузиастами, целью которой было летать.

Ранние годы

Авиация сделала скачок вперед с индустриализацией, которая сопровождала Первую мировую войну . В послевоенный период производители должны были найти новые рынки и внедренные модели, предназначенные для туризма. Однако эти машины были доступны только очень богатым.

Многие самолеты США, спроектированные и зарегистрированные на 1920 -х годах, считались «экспериментальными» (тогда) CAA, той же регистрацией, при которой современные пособия на дому выдаются специальные сертификаты по борьбе с летной годности . Многие из них были прототипами, но такие дизайны, как первый дизайн Бернарда Пьетенпола в 1923 году, были одними из первых самолетов, построенных домашними. В 1928 году Анри Миньет опубликовал планы для своего HM-8 Pou-Du-Ciel , как и Pietenpol для его авиамандера . Позднее Pietenpol построил фабрику, и в 1933 году начал создавать и продавать частично построенные наборы самолетов.

В 1936 году во Франции была создана ассоциация любителей любителей авиации. Многие виды любительских самолетов начали появляться, и в 1938 году было изменено в законодательстве, чтобы предоставить сертификат De Navigabilité Restreint d'aéronef ( CNRA , « Ограниченный операционный сертификат для самолетов »). В 1946 году произошла рождение Ассоциации сверхлегких самолетов, которая в 1952 году стала популярной ассоциацией полетов в Соединенном Королевстве , а затем в 1953 году Экспериментальной ассоциацией самолетов (EAA) в Соединенных Штатах и ​​Ассоциацией спортивных самолетов в Австралии .

Термин «домостроительство» стал популярным в середине 1950-х годов, когда основатель EAA Пол Поберни написал серию статей для журнала Mechanix, проиллюстрированного , где он объяснил, как человек может купить набор планов и строить свой собственный самолет дома. В 1955 году Poberezny стал соучредителем с Робертом Д. Блэкером, первой молодежной программой EAA, Project Schoolflight , которая привела к «домашним строительству» на уроки промышленного искусства средней школы по всей территории США. Иллюстрированные статьи Poberezny, приобретенные во всем мире, и концепция самолета самолета взлетала.

Технология и инновации

Questair Venture устанавливает новые стандарты для скорости в дизайне самолетов, построенных наборами

До конца 1950-х годов строители в основном держали в конструкции деревянных и кольцевых и стальных труб. Без регулирующих ограничений, с которыми сталкиваются производители производственных самолетов, домовладельцы ввели инновационные проекты и методы строительства. Берт Рутан представил дизайн Канарда в мир домашнего строительства и впервые использовал композитную конструкцию. Металлическая конструкция в KitPlanes была выведена на новый уровень Ричардом Вангрунсеном в своей серии RV . По мере улучшения сложности комплектов компоненты, такие как автопилоты и более продвинутые навигационные инструменты, стали обычным явлением.

Судебный процесс в 1970 -х и 1980 -х годах вызвал стагнацию на рынке небольших самолетов, что заставило выжившие компании сохранить старые, проверенные проекты. В последние годы менее ограничительные правила для пособий по дому позволили ряду производителей разработать новые и инновационные проекты; Многие могут превзойти сертифицированные производственные самолеты в своем классе.

Примером высококлассного дизайна домашнего построения является Lancair , который разработал ряд высокопроизводительных наборов. Наиболее мощным является Lancair Propjet , четырехместный комплект с давлением в салоне и турбовинтовым двигателем , круизом на высоте 24 000 футов (7300 м) и 370 узлами (425 миль в час, 685 км/ч). Хотя такие самолеты считаются «домашними» по юридическим причинам, они обычно построены на фабрике с помощью покупателя. Это позволяет компании, которая продает комплект, чтобы избежать длительного и дорогостоящего процесса сертификации, поскольку они остаются построенными в соответствии с правилами. Один из терминов, применяемых к этой концепции, обычно называют «правилом 51%», которое требует, чтобы строители выполняли большую часть изготовления и сборки, чтобы получить сертификат о воздушности в качестве самолета -любителя.

Сверинген SX-300

С 1970-х годов было построено небольшое количество реактивных комплексов, в том числе крошечный самолет Bede BD-5J .

Будущие тенденции

Ван ассоциации авиационных авиастроителей (AKIA) Дик Вангрунсв Вангрунсвена спросили о будущем индустрии авиационной .

Я не ожидаю увидеть драматические изменения в отрасли в течение следующих пяти лет. Десять лет; Кто знает - это слишком зависит от цен на топливо, политики FAA и т. Д. В целом, я думаю, что наша отрасль будет продолжать взросление, особенно в связи с тем, что AKIA успешно выращивает и оказывает положительное влияние на профессионализм своих членов отрасли и на строителей// пилоты его продуктов. Благодаря ценам на топливо, мы могли бы увидеть тенденцию к самолетам с более низким мощным, предназначенным для чистого спорта, а не для тенденции к межстрановым самолетам, который был нормой за последние 30 лет. Я ожидал бы, что в конце этого периода могут быть некоторые проектные предприятия в самолеты с электрическим питанием, но только если технология батареи значительно улучшится. Мы могли бы увидеть больше домашних пособий типа моторного тела, связанных как с высокими ценами на топливо, так и с новой технологией электропропульсии.

То, что мы делаем в Van's, могло отражать некоторые из вышеперечисленных мышлений. К сожалению, я не вижу потенциала роста, который был в 1980 -х и 1990 -х годах. Кажется, существует сокращающаяся пилотная база, из которой можно привлечь людей для строительства наборов. Кроме того, с демографическими изменениями, возможно, существует уменьшающийся интерес или способность принимать самолетное здание как времяпрепровождение. Надеемся, что инициативы EAA и AOPA, чтобы интересоваться большим количеством людей в обучении, помогут создать более крупный рынок для наших самолетов.

Новые рынки, такие как Китай и Индия, также могут повысить спрос на наши продукты, но целую инфраструктуру необходимо будет сформировать, прежде чем такие мелкие игроки, как мы, смогут выиграть.

Строительные материалы

Домашние самолеты могут быть построены из любого материала, который является легким и достаточно прочным для полета. Несколько общих методов строительства подробно описаны ниже.

Дерево и ткань

Типичная деревянная и тканевая конструкция, построенная любительской любительской, Bowers Fly Baby .

Строительный автофурник Pietenpol Air , показывающий деревянную каркасную конструкцию, которая будет покрыта самолетной тканью .

Это самое старое строительство, которое можно увидеть в первом самолете и, следовательно, самое известное. По этой причине авиационные ассоциации, созданные любителями, будут иметь больше специалистов для этого типа, чем другие виды.

Наиболее часто используемыми лесами являются пирога Sitka и Douglas Fir , которые предлагают превосходные соотношения прочности к весу. Деревянные конструкционные элементы объединены с клеем, обычно эпоксидной смолой . В отличие от методов строительства древесины, используемых в других применениях, практически все деревянные суставы в самолетах - это простые стыки с фанерными сгустками . Суставы предназначены для того, чтобы быть сильнее, чем участники. После того, как конструкция была завершена, самолет покрыт самолетом самолета (обычно полиэфир ). Преимущество этого типа конструкции заключается в том, что он не требует сложных инструментов и оборудования, вместо этого используя обычные предметы, такие как Saw, Planer, File, наждачная бумага и зажимы.

Примеры любительских древесных и тканевых дизайнов включают:

• Classic Pietenpol Air Camper , построенный по дому, построенный с 1920 -х годов
• Bowers Fly Baby , моноплан с низким крылом, который был популярен с 1960-х годов
• Ison Minimax

Деревянная/композитная смесь

Недавняя тенденция к самолету с деревянным композитом. Основной материал для переноски нагрузки все еще остается древесином, но он сочетается с пеной (например, для повышения сопротивления изгибания к нагрузке, несущей фанерные кожи), и другими синтетическими материалами, такими как стекловолокно и углеродное волокно (для локального увеличения модуля нагрузочных конструкций, таких как структуры. Spar Caps).

Примеры конструкций с композитом древесины включают в себя:

• Проект экспериментального самолета IBIS , разработанный Роджером Джункуа
• Серия HomeBuilts KR , разработанные Кеном Рэнд
• PIK-26, разработанный Кай Меллен

Неипичная древесная конструкция, построенная в любительской любительской, ибис RJ03 .

Металл

Самолеты Ван, такие как этот RV-4, являются наиболее распространенным металлическим домашним типом.

Внутри хвостового конуса строительного лося Мерфи , показывая все металлическую полумонококовую конструкцию

Самолеты, построенные из металла, используют аналогичные методы для более обычных заводских самолетов. Они могут быть более сложными в строительстве, требуя отрезания металлов, формы металла и захватывающих при строительстве из планов. Доступны наборы «Quick-Build», которые в основном выполнены резки, формирования и бурения отверстий, требующих только отделки и сборки. Такие наборы также доступны для других видов самолета, особенно композита.

Существует три основных типа металлической конструкции: листовой алюминий , алюминий трубки и сварная стальная трубка. Трубные конструкции покрыты самолетами , очень похожими на деревянные самолеты.

Примеры любительских самолетов на основе металлов включают:

• Murphy Moose , Rebel , Super Rebel и Maverick , созданный Murphy Aircraft
• Vans RV-4 , RV-8 , RV-10 и другие модели, произведенные самолетами Van , являются самыми популярными металлическими самолетами, построенными на дому.
• и Zenith CH601 Zenith CH601 Zenith Stol CH701 Семейство двухместных плоскостей комплектов
• У Arv Super2 есть обычные крылья, фюзеляж и импееннаж, но кабина - это монококка «надбального» суперпластического сплава

Композит

Стекловолокно/пена Quickie Q2 .

Композитная конструкция Cirrus VK-30 , один из крупнейших самолетов домашнего построения своего времени.

Смешанная конструкция аэро динамика Sparrow Hawk . Материалы состоят из углеродного волокна и кевлара.

Композиционные материалы структуры изготовлены из ткани с высокой прочностью растяжения (обычно стекловолокно или углеродного волокна , или иногда кевлар ) в сочетании с структурным пластиком (обычно эпоксид , хотя винилестер используется в некоторых самолетах). Ткань насыщена структурным пластиком в жидкой форме; Когда пластик лечит и затвердевает, часть будет удерживать свою форму, обладая характеристиками прочности ткани.

Два основных типа композитных плоскостей являются формованными композитными, где основные конструкции, такие как шкуры для крыла и половинки фюзеляжа, готовится и отверждены в формах и без мастеров, где формы вырезаны из пены, а затем покрыты стекловолокном или углеродным волокном.

Преимущества этого типа конструкции включают гладкие поверхности (без перетаскивания заклепок), возможность конструировать составные кривые и возможность размещать стекловолокно или углеродное волокно в оптимальные положения, ориентации и величины. Недостатки включают в себя необходимость работать с химическими продуктами, а также низкую прочность в направлениях, перпендикулярных клетчатке. Композиты обеспечивают превосходную силу для их веса. Жесткость материала, зависящая от направления (в отличие от равных во всех направлениях, как в случае с металлами) позволяет усовершенствовать «упругое адаптирование» композитных частей.

Примеры любительского корабля из композитных материалов включают в себя:

• Конструкции Canard, такие как Varieze и Long EZ, разработанный Бертом Рутаном
• Pusher Propeller Cirrus VK-30, разработанный Джеффом Викеном и братьями Клапмайер
• Семейство Europa XS британских двухместных монопланов, разработанных Иваном Шоу
• Серия разработанных Томом Гамильтоном, , высокопроизводительных серия высокопроизводительных серий Home - домохозяйств HomeBuilts, разработанных Томом Гамильтоном

Безопасность

Запись о безопасности пособий по дому не так хороша, как сертифицированные самолеты общей авиации . В Соединенных Штатах, в 2003 году, самолеты, построенные в любительстве, пережили показатель 21,6 аварий на 100 000 летных часов; Общий уровень несчастных случаев в общей авиации за этот год составил 6,75 на 100 000 часов полета.

Уровень аварии на самолеты домов в США уже давно обеспокоена Федеральной авиационной администрацией . В Sun 'N Fun 2010 администратор FAA Рэнди Баббитт сказал, что на домохозяйственные пособия приходится 10 процентов флота GA, а 27 процентов несчастных случаев. Это не строители [попадают в несчастные случаи], а вторые владельцы. Нам нужна лучшая тренировка по переходу . " В США полет , включая обучение на первичном полете, может быть получено в самолете дома владельца от любого инструктора, желающего провести такое обучение.

Исследование, опубликованное в 2012 году Национальным советом по безопасности транспорта США , пришло к выводу, что самолеты домов в США в 3–4 раза выше, чем в остальной части флота авиации общей авиации . Почти 10% несчастных случаев, связанных с самолетами на дому, произошли на первом полете ремесла. Еще 9% несчастных случаев произошли на их первом рейсе после продажи из -за незнакомых владельцев с ремеслом. Исследование также выявило, что сбои силовых установков и потеря контрольных аварий в полете были намного выше, чем те же ставки для сертифицированных самолетов.

Авиационные правила большинства наций требуют, чтобы самолеты, построенные на любительстве, были физически отмечены как таковые (например, в Великобритании «Предупреждение пассажира-этот самолет ... построен любитель.» Должен отображаться. ) и дополнительные летные испытания обычно требуются, прежде чем пассажиры (которые не являются самими пилотами ) могут быть проведены.

Культура

Крупнейшим авиашоу в мире является авиашоу ежегодная EAA Airventure EAA Airventure Oshkosh в Ошкош, штат Висконсин , который проходит в конце июля и начале августа. Другими ежегодными мероприятиями являются Sun N 'Fun Fly-In, которая происходит в начале весны в Лейкленде, штат Флорида , и северо-западного EAA Fly-In в Арлингтоне, штат Вашингтон . Эти мероприятия называются мухами, так как многие люди летают в своих домашних поставках и других самолетах в аэропорт, в котором принимают участие шоу, часто разыгрывая там на время. Оба события в течение недели. Слетни и посадки на этих шоу обычно числены в тысячах.

Смотрите также

• Индекс авиационных статей
• Процесс проектирования самолетов
• Сверхлегкий
• Специальное свидетельство о летной годности
• Комплект автомобиль

Внешние ссылки

• Экспериментальная авиационная ассоциация (EAA)
• Ассоциация легких самолетов , представительный орган в Великобритании для любительских самолетов.
• Консультативный циркуляр FAA 20-27G: сертификация и эксплуатация любительских самолетов