motoszybowiec
Motoszybowiec to stałopłat , którym można latać z silnikiem lub bez . Definicja Kodeksu Sportowego Komisji Szybowcowej FAI to : stałopłat wyposażony w środek napędowy (MoP), zdolny do ciągłego lotu szybowcowego bez ciągu ze strony środka napędowego .
Historia
Sir John Carden zasugerował okazjonalny lub pomocniczy silnik, który można było schować . Zostało to włączone do pomocniczego Carden-Baynes , który po raz pierwszy poleciał 8 sierpnia tego samego roku. Późniejsza wersja szybowca Budig była napędzana.
typy
Większość motoszybowców jest wyposażona w śmigło , które może być stałe, piórowe (np. AMS-Flight Carat ) lub chowane. Jednak motoszybowce napędzane silnikami odrzutowymi są obecnie dostępne u niektórych producentów, z których niektóre są przeznaczone do użytku wyłącznie jako silniki „podtrzymujące”, tj. do podtrzymywania lotu szybowcowego, a nie jako samoloty samostartujące.
Śmigło stałe lub piórowe
motoszybowce turystyczne
Silniki ze śmigłami stałymi lub pełnymi piórami są generalnie klasyfikowane jako motoszybowce turystyczne (TMG). TMG mogą startować i latać jak samolot lub szybować z wyłączonym zasilaniem, jak szybowiec .
Są wyposażone w silniki montowane z przodu, podobnie jak w małym samolocie. Duża rozpiętość skrzydeł motoszybowców turystycznych zapewnia umiarkowane osiągi ślizgowe , które nie są tak dobre, jak szybowce bez napędu. Jednak motoszybowce turystyczne są bardziej wydajne niż konwencjonalne lekkie samoloty .
Większość TMG jest zaprojektowana z silnikami o mocy od 80 do 100 KM (75 kW) i zazwyczaj pływa (pod mocą) z prędkością 85–100 węzłów (190 km / h). Większość ma zbiorniki paliwa, które mogą pomieścić od 50 do 100 litrów (13 do 26 galonów amerykańskich) paliwa, co daje zasięg do 450 mil morskich (około 830 kilometrów). Nowoczesne TMG, takie jak Phoenix Air Phoenix, są zdolne do osiągania wyższych prędkości i większego zasięgu pod mocą.
Niektóre motoszybowce turystyczne są wyposażone w składane skrzydła, aby zmieściły się w standardowych hangarach typu T dla małych samolotów . Haki holownicze są niepotrzebne, ponieważ samoloty z możliwością samodzielnego startu nie wymagają dostępu do wyciągarki ani samolotu holowniczego do startu , jak konwencjonalny szybowiec.
Niektóre motoszybowce turystyczne, takie jak Europa czy Phoenix, mogą być również dostarczane z wymiennymi skrzydłami lub końcówkami skrzydeł, dzięki czemu można nimi latać zarówno jako standardowymi samolotami turystycznymi, jak i motoszybowcami turystycznymi.
Konfiguracja podwozia w motoszybowcach turystycznych zwykle obejmuje dwa stałe koła główne, co pozwala na kołowanie po ziemi bez chodzika. Podczas gdy niektóre motoszybowce turystyczne mają tylko jedno koło główne, z pomocniczymi kołami jezdnymi na skrzydłach do kołowania, coraz częściej spotyka się je z trójkołowymi i konwencjonalnymi (dwa stałe koła główne - tj. „ogon-dragger”) konfiguracje podwozia .
Ponieważ dodatkowy opór zatrzymanego śmigła i podwozia zmniejsza ich właściwości ślizgowe, motoszybowce turystyczne są rzadko używane w zawodach.
Wysuwane śmigło
Chowane śmigło jest zwykle montowane na maszcie, który obraca się w górę i do przodu z kadłuba , za kokpitem i konstrukcją przenoszącą skrzydło. Kadłub ma drzwi komory silnika, które otwierają się i zamykają automatycznie, podobnie jak drzwi podwozia. Silnik może znajdować się w pobliżu górnej lub dolnej części masztu, a nowsze konstrukcje mają silnik zamocowany w kadłubie, aby zmniejszyć hałas i opór.
W przeciwieństwie do motoszybowców turystycznych większość szybowców z chowanymi śmigłami jest również wyposażona w hak holowniczy do holowania w powietrzu lub startu naziemnego. Mają jednoosiowe chowane koło główne na kadłubie, jak większość szybowców bez napędu, więc wymagają pomocy podczas operacji naziemnych. Powszechnie stosowane silniki dwusuwowe nie są wydajne przy zmniejszonej mocy podczas lotu poziomego i zamiast tego muszą wykorzystywać profil lotu „piłokształtny”, w którym szybowiec wznosi się z pełną mocą, a następnie ślizga się ze schowanym śmigłem.
Podtrzymujący
Motoszybowce Sustainer muszą być wystrzeliwane jak szybowiec bez napędu, ale mogą się powoli wznosić, aby wydłużyć lot po uruchomieniu i uruchomieniu silnika. Na ogół nie mają alternatora ani rozrusznika , więc silnik jest uruchamiany przez „machanie wiatrem” śmigła w locie. Śmigło może mieć sztywną konstrukcję z 2 łopatami lub może mieć więcej niż dwie łopaty, które składają się na piaście, gdy silnik jest schowany. Piasta śruby napędowej jest zwykle mocowana bezpośrednio do wału korbowego, ale istnieje co najmniej jeden przykład wspornika z przekładnią pasową, DG-1000T.
Mniejsze silniki podtrzymujące zwykle nie są wyposażone w przepustnicę, ale zamiast tego mają linkę do otwierania zaworów dekompresyjnych w każdym cylindrze, aby umożliwić swobodny obrót silnika podczas uruchamiania. Silniki Sustainer to zazwyczaj dwusuwowe, dwucylindrowe , chłodzone powietrzem silniki o mocy 18–30 KM (14–22 kW). Są lżejsze i prostsze w obsłudze niż samoczynne elektrownie.
Samouruchamianie
Samostartujące motoszybowce z chowanym śmigłem mają wystarczający ciąg i początkową prędkość wznoszenia, aby wystartować bez pomocy, lub można je wystrzelić jak w przypadku konwencjonalnego szybowca. Silniki mają również rozrusznik i duży akumulator, który umożliwia uruchomienie silnika na ziemi, oraz alternator do ładowania akumulatora. Śmigło dwułopatowe jest zwykle połączone z silnikiem za pomocą przekładni pasowej . W starszych konstrukcjach ustawienie śmigła musi być sprawdzone przez pilota za pomocą lusterka, zanim zostanie schowane do kadłuba; jednak w obecnie produkowanych szybowcach ustawienie śmigła jest w pełni automatyczne.
Innym rozwiązaniem jest jednołopatowe śmigło , którego zaletą jest mniejszy otwór w kadłubie do schowania silnika.
Silniki spalinowe mogą odnieść korzyści z montażu w kadłubie, a nie na maszcie śmigła. Pozwala to na podłączenie ich do większego tłumika w celu zmniejszenia hałasu podczas pracy, co jest istotne głównie w przypadku eksploatacji w Europie. Pozwala również na zwolnienie napięcia paska, gdy silnik jest schowany, co wydłuża żywotność paska i łożysk. Wadą tego rozwiązania jest to, że silniki zamocowane nisko w kadłubach są trudniejsze do lotu i obsługi, a mocno obciążone pasy napędowe nie powinny być zginane ani skręcane.
Silniki samoczynne są wyposażone w przepustnicę, która umożliwia dostosowanie mocy silnika do operacji naziemnych. Silniki samoczynne mają zwykle moc w zakresie 50–60 KM (38–45 kW). Większa moc silnika wymaga chłodzenia cieczą za pomocą oddzielnej chłodnicy zamontowanej na maszcie śruby napędowej. Powszechnie stosowane silniki to dwusuwowe silniki tłokowe lub silniki rotacyjne Wankla .
Inne rodzaje
Krzyżowanie
W Stemme S10 śruba składa się w dziób i jest połączona z silnikiem montowanym z tyłu za pomocą wału napędowego. Ma również dwa chowane koła główne, co pozwala na kołowanie bez pomocy i szybowanie przy niskim oporze. Te cechy sprawiają, że jest to skrzyżowanie szybowców turystycznych i motoszybowców z chowanym śmigłem. Nie posiada haka holowniczego, więc musi samoczynnie wystartować. Wariant S10-VT ma dwupozycyjne śmigło o zmiennym skoku i turbosprężarkę w silniku, co pozwala samolotowi latać na wysokościach do 30 000 stóp (9 000 m).
W AMS Carat śmigło składa się do przodu, kierując się prosto przed siebie jak włócznia.
Elektryczny
Chociaż większość motoszybowców ma silniki spalinowe napędzane benzyną , opracowano szereg samoczynnych wyrzutni z napędem elektrycznym, w tym Lange Antares 20E i 23E , Schempp-Hirth Arcus E , Schleicher AS 34Me , Pipistrel Taurus Electro G2 , Silent 2 Targa LE (Lithium Electric) i blisko spokrewniony Air Energy AE1 Silent , Yuneec Apis 2 , Yuneec EViva , Alpaero Exel , Aériane Swift , Electravia i Alatus AL12. Niektóre typy wykorzystują pylon za kokpitem do wysuwania śmigła. 11 różnych typów, od 7 producentów, takich jak Alisport Silent 2 Electro , wykorzystuje system przedniego podtrzymywania elektrycznego (FES) ze składanym śmigłem w nosie.
Zalety energii elektrycznej w porównaniu z benzyną obejmują:
- Szybsze i bardziej niezawodne przejście od szybowania do lotu z napędem, ponieważ wyeliminowany jest czas i ryzyko wymagane do uruchomienia i rozgrzania silnika spalinowego. Na przykład Antares 20E przechodzi z szybowania do lotu z napędem w mniej niż 12 sekund. [ potrzebne źródło ] Dzięki systemowi FES maksymalna moc może być dostępna w ciągu 1–2 sekund.
- W przypadku typów wykorzystujących pylon niższy współczynnik oporu i opadania uzyskuje się przy wysuniętym pylonie i wyłączonym silniku, ponieważ nie ma chłodnicy wymaganej do chłodzenia silnika benzynowego. W przypadku systemów FES opór ze złożonego śmigła w nosie jest znikomy, jeśli silnik się nie uruchamia. Aby zapewnić bezpieczną pracę, działanie „Silnik wyłączony i nie pracuje” jest wykorzystywane do planowania ponownego uruchomienia w powietrzu w przypadku problemu (nawet w przypadku instalacji elektrycznej). Zmniejszona prędkość opadania motoszybowców z napędem elektrycznym „silnik wyłączony i nie pracuje” pozwala na niższy pułap dla bezpiecznego ponownego uruchomienia w powietrzu.
- W przypadku typów wykorzystujących pylon wyeliminowano napęd pasowy i związane z nim problemy z niezawodnością. Ponieważ silnik elektryczny może obracać się z niższą prędkością obrotową niż typowe silniki benzynowe, można go zamontować na szczycie masztu bez układu redukcyjnego, eliminując problemy z napędem pasowym. [ potrzebne źródło ]
- Znacznie zmniejszony hałas, umożliwiający start z miejsc, w których inne samoloty z napędem nie są dozwolone.
Wady obecnych motoszybowców z napędem elektrycznym w porównaniu z benzyną to:
- Zmniejszony zasięg lub wysokość wznoszenia, ponieważ energia zmagazynowana na jednostkę masy dla dostępnych akumulatorów jest mniejsza niż benzyny. [ potrzebne źródło ]
- Szybowce z silnikami elektrycznymi montowanymi na pylonach są nieco cięższe niż te z silnikami benzynowymi ze względu na akumulatory. System FES waży mniej więcej tyle samo, co silnik dwusuwowy.
- Zwiększony koszt. Podczas gdy silniki elektryczne są stosunkowo niedrogie, lekkie akumulatory odpowiednie do motoszybowców są nieco droższe niż silniki benzynowe. [ potrzebne źródło ] [ kiedy? ]
Elektryczne systemy podtrzymujące (z mocą do podtrzymania lotu, ale bez samoczynnego startu) są opcjonalne dla Schempp-Hirth Ventus-3 , HPH Shark i ESAG LAK-17B . Wszyscy ci trzej używają FES jako używanego do samoczynnego startu lżejszych szybowców, takich jak Alisport Silent 2.
Strumień
Pierwszym samostartującym motoszybowcem wyposażonym w silnik odrzutowy był Caproni Vizzola Calif . Silnik odrzutowy został zamontowany wewnątrz kadłuba za skrzydłem, ze stałymi kanałami dolotowymi i wylotowymi połączonymi z zewnętrznym strumieniem powietrza w celu pracy silnika. Od tego czasu nowa generacja odrzutowców była oferowana dla Schempp-Hirth Ventus 2 , Jonker JS-1 Revelation i HpH 304 , wszystkie wyposażone w podtrzymujące silniki odrzutowe.
Inne samoodpalające się typy to eksperymentalny LET L-13TJ Blaník , wersja Alisport Silent Club i wersja TeST TST-14 Bonus .
Wykorzystanie silników w szybowcach samostartujących
Nie zawsze można polegać na uruchomieniu silnika w locie, dlatego pilot musi uwzględnić taką możliwość. Ogólnie przyjętą praktyką jest zajęcie pozycji do lądowania na odpowiednim lotnisku lub lądowisku poza lotniskiem przed wysunięciem śmigła i próbą uruchomienia silnika. Pozwala to na bezpieczne lądowanie w przypadku niemożności uruchomienia silnika na czas.
W zawodach szybowcowych uruchomienie silnika jest zwykle punktowane tak samo, jak lądowanie na szybowcu bez napędu. Aby wykryć użycie silnika, rejestratory lotu GNSS stosowane w motoszybowcach muszą posiadać czujnik hałasu, który umożliwia rejestrację poziomu dźwięku wraz z pozycją i wysokością. W wielu zawodach przepisy wymagają, aby pilot uruchomił silnik na początku lotu, przed rozpoczęciem zadania, aby mieć pewność, że uruchomienie silnika w dalszej części lotu zostanie wykryte.
Szybowce bez silnika są lżejsze, a ponieważ nie potrzebują marginesu bezpieczeństwa do uruchomienia silnika, mogą bezpiecznie przegrzewać się na niższych wysokościach w słabszych warunkach. Tak więc piloci szybowców bez napędu mogą ukończyć loty konkursowe, podczas gdy niektórzy konkurenci z napędem nie mogą. I odwrotnie, piloci motoszybowców mogą uruchomić silnik, aby przedłużyć lot, jeśli warunki nie będą już sprzyjać szybowaniu, podczas gdy szybowce bez napędu będą musiały wylądować z dala od lotniska macierzystego, co wymaga odzyskania drogą lądową za pomocą przyczepy szybowca.
Obecność silnika może zwiększyć bezpieczeństwo szybowania, ponieważ zespół napędowy zwiększa zdolność pilota do unikania burz i lądowań poza lotniskiem. Przeciwny pogląd głosi, że motoszybowce są sprzeczne z duchem sportu, a co ważniejsze, że czasami dają pilotom fałszywe poczucie bezpieczeństwa.
Motoszybowce turystyczne są rzadko używane w zawodach, ale mogą być przydatne w szkoleniu do lotów przełajowych. Po starcie silnik jest wyłączany, a kursant leci samolotem jak szybowcem. Lądowania na nieznanych polach można ćwiczyć na biegu jałowym. Jeśli kursant wybierze nieodpowiednie pole lub źle oceni podejście, instruktor może zastosować moc i bezpiecznie wznieść się.
Licencje lub certyfikaty
W Europie motoszybowce dzielą się na szybowce z chowanymi śmigłami/silnikami, na których można latać ze zwykłą licencją pilota szybowcowego (GPL) oraz motoszybowce turystyczne (TMG), które wymagają rozszerzenia licencji do standardowej licencji GPL. W Wielkiej Brytanii, gdzie szybownictwo jest regulowane przez Brytyjskie Stowarzyszenie Szybowcowe , piloci szybowców samowystarczalnych, takich jak szybowce, nie muszą posiadać licencji wydanej przez Urząd Lotnictwa Cywilnego Zjednoczonego Królestwa .
W Afryce Południowej Touring Motor Glider (TMG) jest niezależną kategorią krajowej licencji pilota w ramach lotnictwa rekreacyjnego, część 62, podczęść 17.
W Stanach Zjednoczonych certyfikat prywatnego pilota szybowcowego umożliwia pilotowi latanie szybowcami bez napędu, samostartującymi motoszybowcami (w tym motoszybowcami turystycznymi i szybowcami z chowanymi silnikami lub śmigłami) oraz motoszybowcami podtrzymywanymi. Instruktor musi udzielić instrukcji i podpisać dziennik pilota, aby zatwierdzić metodę startu, którą może być holowanie samolotu, start z ziemi (kabestki, bungee, holowanie automatyczne) lub, w przypadku odpowiedniego motoszybowca, samodzielny start wodowanie. W Stanach Zjednoczonych motoszybowce są klasyfikowane jako szybowce i mogą być obsługiwane przez pilota szybowcowego bez zaświadczenia lekarskiego wymaganego do pilotowania samolotu.
W Stanach Zjednoczonych motoszybowiec może być certyfikowany dla maksymalnie dwóch osób, o maksymalnej wadze do 850 kg i maksymalnym stosunku masy do rozpiętości skrzydeł do kwadratu wynoszącym 3 kg/ m2 . Podobne wymagania istnieją w europejskich przepisach JAA/EASA, przy maksymalnej wadze 750 kg.
W Kanadzie licencja pilota szybowcowego umożliwia pilotowi latanie szybowcami bez napędu. W przypadku motoszybowców samostartujących (w tym motoszybowców i szybowców z chowanymi silnikami lub śmigłami) oraz motoszybowców podtrzymywanych wymagane jest zezwolenie lub licencja samolotowa. Instruktor musi udzielić instruktażu i podpisać dziennik pilota, aby upoważnić pilota do przewozu pasażerów.
Zobacz też
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
