Введение
Планер, оснащенный двигателем для взлета.
Моторный планер – это летательный аппарат с неподвижным крылом, который может эксплуатироваться как с использованием двигателя, так и без него. Согласно определению Спортивного кодекса Комиссии по планерному спорту FAI, это аэродинамическое средство с фиксированным крылом, оснащенное двигательной установкой (MoP), способное к продолжительному полету в восходящих потоках без использования тяги от двигательной установки.
История
В 1935 году сэр Джон Карден предложил использовать эпизодически или вспомогательно применяемый двигатель, который можно было убирать. Он был установлен на Carden Baynes Auxiliary, совершивший первый полет 8 августа того же года. Позднее была создана моторизованная версия планера Budig.
Категории
Большинство моторных планеров оснащены пропеллером, который может быть фиксированным, складывающимся (например, AMS Flight Carat) или втягивающимся. Однако сейчас некоторые производители предлагают мотопланеры с реактивными двигателями, некоторые из которых предназначены для использования только как двигатели "продолжительного полёта", то есть для поддержания планирования, а не для самостоятельного взлёта.
Поддерживающие моторные планерные самолеты
Поддерживающие моторные планеры должны запускаться как беспилотные планеры, но после развертывания и запуска двигателя могут медленно набирать высоту для увеличения продолжительности полета. Обычно они не оснащаются генератором или стартером, поэтому двигатель запускается путем раскрутки винта в полете ("ветровым мельничанием"). Пропеллер может быть жесткой двухлопастной конструкцией или иметь более двух лопастей, складывающихся в ступице при убранном двигателе. Ступица пропеллера обычно крепится непосредственно к коленчатому валу, но существует как минимум один пример поддерживающего планера с ременной передачей – DG 1000T. Меньшие двигатели для поддерживающих планеров обычно не имеют дроссельной заслонки, а вместо этого оснащены тросом для открытия декомпрессионных клапанов в каждом цилиндре, что позволяет свободно вращать двигатель для запуска. Двигатели для поддерживающих планеров, как правило, представляют собой двухтактные двухцилиндровые двигатели воздушного охлаждения мощностью от 18 до 30 л.с. (14–22 кВт). Они легче и проще в эксплуатации, чем двигатели для самозапуска.
Самоподъемные моторные планерные аппараты
Самоподъёмные винтовые моторные планеры обладают достаточной тягой и начальной скоростью набора высоты для взлёта без помощи, либо их можно запустить как обычный планер. Двигатели также оснащены стартером и большой батареей для запуска двигателя на земле, а также генератором для подзарядки батареи. Обычно к двигателю через ременную передачу подключается двухлопастный пропеллер. В более ранних конструкциях пилоту необходимо было проверять положение пропеллера с помощью зеркала перед его втягиванием в фюзеляж, однако в современных планерах положение пропеллера регулируется полностью автоматически. Другим решением является использование однолопастного пропеллера, который обеспечивает меньшее отверстие в фюзеляже для втягивания двигателя. Двигатели внутреннего сгорания выигрывают от установки во фюзеляже, а не на мачте пропеллера. Это позволяет подключить к ним более крупный глушитель для снижения уровня шума при работе, что особенно важно для эксплуатации в Европе. Также это позволяет ослабить натяжение ремня при втягивании двигателя, что продлевает срок службы ремня и подшипников. Недостатком такой конструкции является то, что двигатели, расположенные низко во фюзеляже, сложнее обслуживать и проверять перед полётом, а сильно нагруженные приводные ремни не должны быть согнуты или скручены. Самоподъёмные двигатели оснащены дроссельной заслонкой, позволяющей регулировать мощность двигателя для наземных операций. Мощность самоподъёмных двигателей обычно составляет 50–60 л.с. (38–45 кВт). Для двигателей с большей мощностью требуется жидкостное охлаждение с отдельным радиатором, установленным на мачте пропеллера. Наиболее часто используются двухтактные поршневые двигатели или роторные двигатели Ванкеля.
Туристические моторные планерные
Моторные планеры с фиксированным или изменяемым шагом винта обычно классифицируются как Туринговые моторные планеры (TMG). TMG могут взлетать и крейсировать как самолет или парить с выключенным двигателем, как планер. Они оснащены передними двигателями, аналогичными небольшим самолетам. Большой размах крыльев TMG обеспечивает умеренную планерную производительность, не такую хорошую, как у беспилотных планеров. Однако TMG более эффективны, чем обычные легкие самолеты. Большинство TMG проектируются с двигателями мощностью 80– и обычно крейсерская скорость (с работающим двигателем) составляет 85–. Большинство из них имеют топливные баки, вмещающие от 50 до 100 литров (13–26 галлонов США) топлива, что обеспечивает дальность полета с работающим двигателем до 450 морских миль (приблизительно 830 километров). Современные TMG, такие как Phoenix Air Phoenix, способны развивать более высокие скорости и большую дальность полета с работающим двигателем. Некоторые TMG оснащены складывающимися крыльями, чтобы их можно было разместить в стандартных небольших ангарах для самолетов. Буксировочные устройства не требуются, поскольку самолеты с возможностью самостоятельного взлета не нуждаются в лебедке или буксирующем самолете для взлета, как обычный планер. Некоторые TMG, такие как Europa или Phoenix, также могут быть оснащены взаимозаменяемыми крыльями или законцовками крыльев, чтобы их можно было использовать как стандартный туристический самолет, а также как TMG. Конфигурация шасси TMG обычно включает в себя два фиксированных основных колеса, что позволяет рулить по земле без ходового механика. Хотя некоторые TMG имеют только одно основное колесо с вспомогательными колесами на крыльях для руления, все чаще они производятся с трехопорным и классическим (два фиксированных основных колеса, то есть "хвостовым колесом") шасси. Поскольку дополнительное сопротивление остановившегося винта и шасси снижает их планерные характеристики, TMG редко используются в соревнованиях.
Внимательный пропеллер
Втягивающийся пропеллер обычно устанавливается на мачту, которая вращается вверх и вперед из фюзеляжа, позади кабины и проходящей через фюзеляж конструкции крыла. Фюзеляж имеет двери моторного отсека, которые открываются и закрываются автоматически, как двери шасси. Двигатель может располагаться в верхней или нижней части мачты, а в более новых конструкциях он закреплен в фюзеляже для снижения шума и сопротивления. В отличие от TMG, большинство планеров с втягивающимися пропеллерами также оснащены буксировочным крюком для аэробуксировки или наземного запуска. Они имеют одноосевое втягивающееся основное колесо на фюзеляже, как и большинство беспилотных планеров, поэтому им требуется помощь при наземных операциях. Обычно используемые двухтактные двигатели неэффективны при сниженной мощности для горизонтального крейсерского полета, и вместо этого необходимо использовать "пилообразный" профиль полета, при котором планер поднимается на полной мощности, а затем планирует с втянутым пропеллером.
Пересечение
На Stemme S10 винт складывается в носовой обтекатель и соединен с расположенным в задней части двигателем посредством карданного вала. Он также оснащен двумя убирающимися основными колесами, что позволяет ему рулить без посторонней помощи и планировать с минимальным сопротивлением. Эти особенности делают его гибридом между туристическими самолетами и моторными планерами с убирающимся винтом. Буксировочного крюка нет, поэтому взлет осуществляется самостоятельно. Модификация S10 VT имеет двухпозиционный винт с изменяемым шагом и турбокомпрессор на двигателе, что позволяет самолету крейсировать на высотах до 30 000 футов (9 000 м). На AMS Carat винт складывается вперед, направленный прямо вперед, подобно копью.
Использование двигателей в самоходных планерах
Не всегда можно рассчитывать на запуск двигателя в полете, поэтому пилот должен учитывать такую возможность. Общепринятая практика – занять позицию для посадки в подходящем аэропорту или на подходящей площадке вне аэродрома, прежде чем выставить винт и попытаться запустить двигатель. Это позволяет безопасно приземлиться, если двигатель не удастся запустить вовремя. В соревнованиях по планированию запуск двигателя обычно оценивается как вынужденная посадка на планере без двигателя. Для обнаружения использования двигателя, бортовые GNSS-регистраторы, применяемые в мотопланерах, должны быть оснащены датчиком шума, позволяющим записывать уровень звука вместе с координатами и высотой. Во многих соревнованиях правила требуют запуска двигателя в начале полета, до начала задания, чтобы гарантировать обнаружение последующего запуска в полете. Планеры без двигателя легче и, поскольку им не требуется запас высоты для запуска двигателя, они могут безопасно использовать восходящие потоки на меньших высотах и в более слабых условиях. Таким образом, пилоты планеров без двигателя могут выполнять соревновательные полеты, когда некоторые пилоты мотопланеров не могут. В то же время, пилоты мотопланеров могут запустить двигатель, чтобы продолжить полет, если условия больше не позволяют планировать, в то время как планерам без двигателя придется совершить вынужденную посадку вдали от домашнего аэродрома, что потребует транспортировки прицепом. Наличие двигателя может повысить безопасность полета, поскольку силовая установка увеличивает возможности пилота по избежанию гроз и вынужденных посадок вне аэродрома. Однако существует и противоположное мнение, что мотопланеры противоречат духу этого вида спорта и, что более важно, иногда создают у пилотов ложное чувство безопасности. Туристические мотопланеры редко используются в соревнованиях, но могут быть полезны при подготовке к полетам на дальние расстояния. После взлета двигатель выключают, и ученик управляет самолетом как планером. Можно практиковать посадки на незнакомых площадках, пока двигатель работает на холостом ходу. Если ученик выберет неподходящую площадку или ошибется при заходе на посадку, инструктор может добавить тягу и безопасно уйти на второй круг.
Лицензии или сертификаты
В Европе, моторные планеры подразделяются на планеры с убирающимися пропеллерами/двигателями, на которых можно летать с обычной лицензией пилота планера (GPL), и туристические моторные планеры (TMG), для которых требуется расширение стандартной лицензии GPL. В Соединенном Королевстве, где планерный спорт регулируется Британской ассоциацией планеризма, пилоты самоподдерживающихся планеров, как и пилоты обычных планеров, не обязаны иметь лицензию Управления гражданской авиации Соединенного Королевства. В Южной Африке, Touring Motor Glider (TMG) является самостоятельной национальной категорией лицензии пилота в рамках рекреационной авиации, часть 62, подраздел 17. В Соединенных Штатах, свидетельство частного пилота планера позволяет пилоту управлять беспилотными планерами, планерами с собственным двигателем (включая туристические моторные планеры и планеры с убирающимися двигателями или пропеллерами), а также планерами с поддерживающим двигателем. Инструктор должен провести инструктаж и подписать полетную книжку пилота для авторизации метода запуска, который может осуществляться буксировкой самолетом, наземным запуском (лебедкой, троссом, автотягой) или, в случае подходящего моторного планера, самостоятельным взлетом. В США моторные планеры классифицируются как планеры и могут эксплуатироваться пилотом планера без медицинского свидетельства, необходимого для управления самолетом. В Соединенных Штатах, планер может быть сертифицирован для перевозки до двух человек, с максимальным весом до 850 кг и максимальным отношением веса к квадрату размаха крыла 3 кг/м². Аналогичные требования существуют в европейских правилах JAA/EASA, при максимальном весе 750 кг. В Канаде, лицензия пилота планера позволяет управлять беспилотными планерами. Для планеров с собственным двигателем (включая моторные планеры и планеры с убирающимися двигателями или пропеллерами), а также планеров с поддерживающим двигателем требуется разрешение на самолет или лицензия пилота. Инструктор должен провести инструктаж и подписать полетную книжку пилота для авторизации перевозки пассажиров.