Введение
Bede BD 5 Micro – серия небольших самолетов с одним местом, построенных в конце 1960-х годов американским авиаконструктором Джимом Бедом и представленных на рынке преимущественно в виде наборов для самостоятельной сборки ныне не существующей компанией Bede Aircraft Corporation в начале 1970-х годов. BD 5 имеет небольшой, обтекаемый фюзеляж, в котором полулежа пилот размещается под большим фонарем, а двигатель установлен в отсеке в средней части фюзеляжа, с винтом или, в варианте BD 5J, реактивным двигателем, расположенными непосредственно за кабиной. Сочетание внешнего вида, напоминающего истребитель, и относительно низкой стоимости привело к тому, что было продано более 5000 наборов или чертежей, а также получено около 12 000 заказов на предлагаемую заводскую версию, сертифицированную FAA. Однако, из-за банкротства компании в середине 1970-х годов, лишь немногие наборы были фактически завершены, и ни одна из заводских моделей "D" не была произведена из-за невозможности найти надежный двигатель для этой конструкции. В общей сложности было собрано всего несколько сотен BD 5, хотя многие из них до сих пор находятся в летном состоянии. Версия BD 5J является обладателем рекорда как самый маленький в мире реактивный самолет, весом всего .
Концепция микро
Разработка "Микро" началась еще в 1967 году, когда Джим Беде вдохновился планером Schleicher ASW 15. Вместе со своим главным конструктором Полом Гриффином они создали предварительные проекты того, что впоследствии стало BD 5. Однако в то время Беде работал над BD 4. Активная работа над "Микро" стартовала в 1970 году, а строительство прототипа началось в конце того же года. Если BD 4 выглядел довольно традиционно, то "Микро" представлял собой радикальную конструкцию. Это чрезвычайно компактный одноместный самолет, больше напоминающий реактивный истребитель, чем типичный самолет общего назначения, с пилотом, сидящим в полулежачем положении под большим, как у истребителя, фонарем из плексигласа, расположенным всего в нескольких дюймах над головой. За кабиной находился отсек, в котором размещался двухцилиндровый воздушно-охлаждаемый поршневой двигатель, приводящий в движение толкающий винт. Для улучшения летных характеристик самолет был оснащен V-образным хвостовым оперением и убирающейся шасси для снижения сопротивления. Расчетное сопротивление было настолько низким, что на крыло были добавлены сплит-закрылки и спойлеры для улучшения торможения при посадке. По всей видимости, это было первое применение спойлеров на легком самолете. Низкое сопротивление обеспечивало отличные характеристики: с двигателем мощностью 40 л.с. ожидалось достичь "почти" 200 км/ч, а с более мощным двигателем самолет мог крейсировать со скоростью 200 миль в час с крылом "B" длиной 21 фут (6 м) и иметь дальность полета 1215 миль. С более коротким крылом "A" длиной 14 футов (4 м) самолет был бы полностью пригоден для выполнения фигур высшего пилотажа и имел бы немного более высокую максимальную скорость. Покупатели могли опционально приобрести оба крыла, меняя их примерно за 10 минут. Помимо простоты управления, BD 5 также должен был быть простым в сборке и эксплуатации. Фюзеляж в основном изготавливался из стеклопластиковых панелей, установленных на алюминиевый каркас, что сокращало время сборки всего до нескольких сотен часов. Хотя в ранних конструкциях требовалась сварка в районе шасси, планировалось исключить ее из комплекта, чтобы сборка не требовала специальных инструментов или навыков. Даже эксплуатационные расходы должны были быть чрезвычайно низкими, обеспечивая высокую топливную экономичность. Сняв крылья, самолет можно было упаковать в небольшой прицеп, чтобы транспортировать его на автомобиле для хранения в гараже, а оттуда – на любую подходящую ровную площадку для взлета. В ноябре 1970 года Беде опубликовал информационную брошюру о BD 5. Вскоре после этого в журналах появились несколько положительных статей. В октябрьском выпуске журнала Science & Mechanics за 1971 год на обложке был изображен BD 5, цена которого составляла 1950 долларов США. В сопровождающей статье описывалось строительство оригинального прототипа и делались многочисленные заявления о простоте его сборки. В августовском выпуске журнала Popular Science за 1973 год также рассказывалось об этом самолете, однако цена с двигателем мощностью 40 л.с. была указана в размере 2965 долларов США. "Миниатюрный истребитель" вызвал огромный спрос. Как выразился один автор: "Даже до того, как самолет впервые оторвался от земли, мысли о полете на этом гладком, пулеобразном самолете с толкающим винтом стимулировали воображение почти каждого, кто слышал об этой программе". 24 февраля 1971 года был принят первый депозит в размере 200 долларов США для резервирования "места в очереди" на получение комплекта, а целевой датой поставки было 24 мая 1972 года. К августу 1971 года было получено 800 депозитов, хотя первый прототип BD 5 еще не завершил испытания на высокой скорости по земле. К концу года компания получила более 4300 заказов, что сделало этот проект одним из самых популярных проектов в области авиации общего назначения в современной истории.
N500BD
Прототип N500BD совершил короткий полет 12 сентября 1971 года, оснащенный двигателем снегохода Polaris Industries. Это произошло спустя шестнадцать месяцев после получения задатков, что вызвало недовольство в прессе. Стабильность самолета с первоначальным V-образным хвостовым оперением была в лучшем случае неудовлетворительной и требовала переработки. Использование оригинального фюзеляжа из стекловолокна делало этот процесс трудоемким, поэтому было решено перейти на полностью металлический фюзеляж, компоненты которого, имеющие сложные изогнутые формы, изготавливались из алюминиевого сплава авиационного качества методом гидроформовки. Эти компоненты можно было относительно легко модифицировать в ходе испытаний. Это также было экономически выгодно, поскольку поступали заказы, и 30 000 долларов, затраченных на оснастку, распределялись по растущему объему заказов. К декабрю 1971 года велась разработка оснастки для нового фюзеляжа. Самолет получил более длинный, заостренный нос, в то время как N500BD был спроектирован по образцу ASW 15 и имел более округлую, яйцевидную форму в передней части. Параллельно с этой работой Беде продолжал экспериментировать с модификациями хвостового оперения, в конечном итоге отказавшись от V-образного хвостового оперения в пользу более традиционной схемы с рулем направления и горизонтальным стабилизатором с сильно стреловидными поверхностями. Дальнейшие испытания N500BD выявили интерференцию воздушного потока между горизонтальными поверхностями и пропеллером, поэтому стабилизатор был поднят на шесть дюймов для устранения этой проблемы, разместив его примерно посередине заднего фюзеляжа.
N501BD
Первый образец нового фюзеляжа поступил в марте 1972 года и был оснащен новым двигателем Kiekhaefer Aeromarine, который Беде увидел на авиашоу в Ошкоше в 1971 году. Самолет, получивший обозначение N501BD, не смог подняться в воздух до 11 июля 1972 года из-за многочисленных незначительных задержек. Эти полеты выявили продолжающиеся проблемы с продольной устойчивостью. После непродолжительного рассмотрения варианта с цельноповоротным стабилизатором, конструкция была вновь изменена: площадь стабилизатора была увеличена, а стреловидность уменьшена, что сделало компоновку более традиционной. Программа стала слишком масштабной для Беде, чтобы справиться с ней в одиночку. В марте 1972 года он нанял Берта Рутана для руководства отделом летных испытаний, к которому вскоре присоединился Лес Бервен в качестве главного летчика-испытателя. Они взяли на себя дальнейшую разработку, освободив Беде время для решения бизнес-вопросов. Это оказалось непросто, поскольку Кикехафер и Беде не смогли договориться об условиях поставок, что вынудило его перейти на аналогичный двигатель Hirth Motoren мощностью 40 л.с., а затем выбрать более мощный Hirth мощностью 55 л.с. В ходе испытаний возникло несколько дополнительных проблем. Усилие на ручке управления было очень низким, но эту проблему легко устранили, увеличив площадь сервотабов на 50%. Более серьезной проблемой оказалось то, что все двигатели испытывали трудности с приготовкой смеси из-за изменения оборотов или нагрузки, что приводило к нестабильной работе двигателя. В августе, во время демонстрации BD 5 (N501BD) представителям FAA для получения разрешения на полет в Ошкоше, двигатель заклинило. При посадке без тяги самолет выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы, повредив носовую стойку шасси. Неправильная смесь была установлена как причина второго инцидента с N501BD в сентябре 1972 года, когда вышел из строя регулятор смеси, и Бервену пришлось совершить вынужденную посадку. В результате этой посадки были повреждены все элементы шасси и фюзеляж. Поскольку N502BD должен был быть готов через два месяца, они решили не ремонтировать N501BD, и его летные испытания были завершены после примерно 30 часов налета.
N502BD
N502BD столкнулся с собственными проблемами. Ранние модели использовали систему привода ремнем с переменной скоростью для передачи мощности от двигателя к валу винта. Эту систему убрали с N502BD, и самолет внезапно начал проявлять серьезную вибрацию во время руления. Были приглашены специалисты, и для устранения проблемы были установлены муфта свободного хода и дополнительные подшипники, хотя этот самолет также совершил две посадки с остановленным двигателем, одна из которых произошла из-за пережатой топливной магистрали в момент, когда самолет наблюдал автор журнала Popular Science, а другая – из-за металлической стружки в цилиндре нового двигателя. К моменту завершения программы испытаний самолет претерпел значительные изменения. Одной из жертв программы стало укороченное крыло "А", расчеты показали, что оно улучшит характеристики только на скоростях, близких к Vmax (максимальной доступной скорости). Летные испытания также показали, что скорость сваливания с уменьшенным крылом была заметно высокой. Раздельные закрылки и спойлеры также были убраны. Изменились размеры фонаря кабины и кабины, самолет получил новые системы шасси, а хвостовое оперение было полностью перепроектировано. Расчетная максимальная скорость также была снижена на 10%. Однако самым большим изменением стал двигатель. Первоначальные планы использовать 40-сильную модель оказались явно недостаточными, хотя они еще некоторое время предлагались. Потребность в большей мощности, которая поместилась бы в очень маленький моторный отсек, привела к выбору высокооборотистого двухтактного двигателя, и в желаемом диапазоне мощности было доступно немного таких конструкций. Кроме того, двухтактные двигатели очень плавно работают на высоких оборотах, но испытывают трудности с обеспечением плавности работы на низких оборотах. Даже после нескольких месяцев работы конструкции Hirth демонстрировали неровную работу и высокую минимальную мощность на холостом ходу. Двухтактные двигатели также отличаются высоким расходом топлива, и ожидалось, что более мощные двигатели будут потреблять от 4,5 до 5,5 галлонов в час. К этому моменту казалось, что базовая конструкция завершена, и Беде переключил свое внимание на другие проекты. Изначально предлагались все три двигателя Hirth: строители могли оставить 40-сильный двигатель или "перейти" на 55-сильный или 70-сильный. Последний, разработанный Беде совместно с Hirth, теперь считался базовым двигателем для самолета; при оснащении оригинальным 40-сильным двигателем самолет оказался недостаточно мощным. В информационном бюллетене, разосланном потенциальным владельцам в конце 1973 года, Беде рекомендовал 70-сильную модель и не советовал использовать двигатели меньшей мощности. Цены выросли за 30 месяцев с момента внесения первых депозитов. Изначальная цена составляла 1799 долларов, но базовая цена с 55-сильным двигателем Hirth была повышена до 2599 долларов, и владельцам предлагалась "замена" с доплатой, если они заказывали самолет с оригинальным 40-сильным двигателем. К 1974 году двигатели все еще поставлялись в недостаточном количестве, хотя некоторые начали поступать в начале года. В этот момент, неожиданно, Hirth обанкротился после отгрузки около 500 двигателей. Вновь у BD 5 не оказалось подходящего двигателя, но на этот раз поиск замены завершился выбором двигателя Zenoah из Японии. Разработка этого двигателя заняла много времени, и в конечном итоге он был сертифицирован для экспорта только в 1978 году, хотя этого не предполагалось в то время. Тем временем Беде придумал еще одно оригинальное решение проблемы переподготовки пилотов для нового самолета. Они взяли двигатель без установки и прикрепили его к передней части пикапа на трапеции, соединив рычаг управления дроссельной заслонкой пилота с дроссельной заслонкой грузовика. Пилоты могли испытывать самолет в полете без риска – в случае возникновения проблемы водитель грузовика просто нажимал на тормоза. Он был назван "Truck a Plane", и Джим Беде получил патент США на эту конструкцию.
Initially, all three Hirth engines were offered; builders could keep the 40 hp engine, or "trade up" to 55 hp or The latter, which Bede had developed with Hirth, was now considered the baseline engine for the aircraft; when equipped with the original 40 hp the aircraft proved to be underpowered. In a late 1973 newsletter to prospective owners, Bede suggested the 70 hp model and discouraged use of the smaller engines. Prices had risen throughout the 30 months since deposits were first taken. Originally priced at $1,799, the base price was raised to $2,599 with the 55 hp Hirth, and owners were offered a "trade up" for the difference in price if they had ordered the aircraft with the original 40 hp engine. When 1974 came, engines were still not being delivered in sufficient numbers, although some started to arrive early that year. At that point, unexpectedly, Hirth went bankrupt after about 500 engines had shipped. Once again, the BD 5 lacked a suitable engine, but this time the search for a replacement ended with a Zenoah design from Japan. Development of this engine was lengthy, and in the end it would not be certified for export until 1978, although this was not anticipated at the time. In the meantime, Bede came up with another novel solution to the problems of converting pilots to the new aircraft. They took an engine less example and bolted it to the front of a pickup truck on a trapeze, attaching the pilot's throttle control to the truck's. Pilots could test fly the aircraft without danger – if a problem developed the driver of the truck simply hit the brakes. It was named the "Truck a Plane" and Jim Bede was awarded a US patent for the design.
Завершение поставок, банкротство Bede
После того, как более 5100 комплектов были доставлены потенциальным строителям, поставки комплектов также прекратились. Хотя компания фактически обанкротилась к этому моменту, работа над BD 5D продолжалась некоторое время. Банкротство было официально объявлено в 1979 году, к тому времени проект BD 5 был окончательно закрыт. В ходе процедуры банкротства выяснилось, что средства, предназначенные для производства комплектов, фактически расходовались на различные другие проекты. В результате компания Bede заключила соглашение с FTC о прекращении приема депозитов на самолеты на период 10 лет. Многие владельцы складировали, забрасывали или продавали свои неполные комплекты, но несколько сотен упорных строителей завершили их, используя различные двигатели и установки, разработанные сторонними организациями и бывшими дилерами Bede Aircraft. Поиск подходящего двигателя был лишь одной из проблем. Время, необходимое для сборки самолета, значительно превышало заявленное: первоначальные оценки компании составляли 600-800 часов, в то время как пользователи оценивали его в 3500 часов. Это было связано, в частности, с необходимостью установки выбранного двигателя в фюзеляж, рассчитанный на двигатель Hirth, который больше не производился. Кроме того, технологии строительства несколько улучшились по сравнению с ранними конструкциями Bede, но для крепления панелей по-прежнему требовалось сверление, снятие заусенцев, создание углублений, повторное сверление и повторное снятие заусенцев для каждой заклепки. При оригинальной смешанной конструкции это не было бы столь трудоемким, но при полностью металлической версии это занимало очень много времени. Кроме того, некоторые комплекты поставлялись с недостающими деталями, что добавляло путаницы. Все это привело к массовой распродаже комплектов по сниженным ценам, что, однако, позволило строителям завершить их по выгодным ценам. Даже после завершения самолетов с крыльями типа "B" показатели безопасности существенно не улучшились. Несколько аварий BD 5B произошли из-за отказа двигателя при взлете, как из-за использования различных нестандартных двигателей, так и из-за присущих конструкции проблем с охлаждением. Эта проблема с BD 5 обусловлена двумя факторами: высокая линия тяги означает, что отказ двигателя немедленно приводит к неожиданному (для большинства пилотов) изменению тангажа с носом вверх. Пилоты, которые не выполняют пробный полет перед попыткой перезапуска двигателя, неизбежно сваливаются, что влечет за собой соответствующие последствия. Ситуацию усугублял тот факт, что оригинальное крыло имело резкий срыв с минимальным предупреждением и склонностью к срыву в штопор. К тому же, проблема усугублялась выявленной ошибкой в производстве некоторых обшивков крыла, поставлявшихся производителям комплектов. Небольшой диапазон центровки также добавлял проблем при правильной настройке самолета.
Дальнейшее развитие событий
С распадом Bede Aircraft Company, BD 5 вошёл в своего рода состояние неопределённости, пока строители завершали сборку из наборов. Ранние проблемы с безопасностью и сложность подбора подходящего двигателя усугубили задержки. Однако в течение следующих нескольких лет решения большинства этих проблем были найдены в той или иной форме. Также было внесено множество других изменений для улучшения оригинальной конструкции. Поиск подходящего двигателя, который был бы достаточно лёгким, был серьёзной проблемой в 1970-х годах, но сегодня в этом классе представлено множество готовых решений. Широкодоступный Rotax 582 – это двигатель весом в стандартной комплектации, практически созданный для BD 5. Среди других двигателей, успешно использованных в BD 5, – Subaru EA 81, Honda EB1 & EB2 (с турбонаддувом и без него), Hirth 2706, AMW 225 3 и 2SI 808. BD 5A, оснащённый двухтактным двухцилиндровым двигателем Rotax 618UL с водяным охлаждением, установил текущий рекорд скорости в классе FAI C 1a/0 (самолёты весом менее 100 кг). Проблему резкого срыва потока в основном решил Гарри Риблетт, разработчик аэродинамического профиля, который разработал процедуру незначительной модификации профиля корневой части крыла, смягчающую реакцию самолёта на срыв без существенной потери лётных характеристик. Эта модификация профиля создаёт и другие уникальные проблемы, связанные со способом её нанесения на верхнюю поверхность крыла – по сути, приклеиванием пенопласта к алюминиевой обшивке и последующим покрытием стекловолокном. Аналогично, небольшой диапазон центровки тяжести был расширен за счёт комплектов удлинения фюзеляжа. Несколько компаний были созданы для помощи строителям в завершении сборки, и многие модификации от сторонних производителей были включены в их услуги. BD Micro Technologies из Силеца, штат Орегон, продолжает предлагать поддержку при сборке комплектов, включая новые комплекты, оснащённые (опционально) всеми этими модификациями и двигателями Rotax 582 или Hirth 2706, а также BD 5T – турбовинтовую версию с турбиной Microturbo TRS 18, приводящей в движение винт с механически регулируемым шагом. Alturair, Inc. из Сан-Диего, Калифорния, также предлагает широкий спектр запчастей и услуг по строительству, а также комплекты для моделей BD 5B и BD 5G. Компания Bede Aircraft Company была восстановлена и в настоящее время работает над несколькими новыми проектами. Перед своей смертью в 2015 году Беде упоминал о двухместной тандемной версии самолёта под названием "Super BD 5", которая должна была использовать сертифицированный авиационный двигатель и ряд модификаций и улучшений, но был доступен только предварительный эскизный проект.
Problems with the abrupt stall were mostly addressed by Harry Riblett, an airfoil designer who documented a procedure to apply a slight reprofile of the wing root airfoil, which softened the stall response of the aircraft without any significant performance degradation. The reprofile presents other unique problems, associated with the way it is applied to the wing upper surface, essentially glueing foam to the aluminum skin and covering with fiberglass. Similarly, the small center of gravity range has since been addressed with stretch kits for the fuselage. Several companies were formed to help builders complete their kits, and many of the aftermarket modifications were worked into these services. , BD Micro Technologies of Siletz, Oregon continues to offer kit building support, including new build kits featuring (optionally) all of these modifications and powered by a Rotax 582 or Hirth 2706 two stroke engine, and even the BD 5T, a turboprop version using a Microturbo TRS 18 turbine powering a mechanically controlled variable pitch propeller. Alturair, Inc. of San Diego, California also offers extensive parts and construction assistance services, as well as kits for the BD 5B and BD 5G models. Bede Aircraft Company has since re formed and has been working on several new designs. Before his death in 2015, Bede hinted at a two seat tandem version of the aircraft, called the "Super BD 5", using a certified aircraft engine and a number of modifications and improvements, but nothing more than a preliminary design drawing was made available.
БД-5ДЖ
Пока новый двигатель Hirth испытывался, Беде решил создать вариант BD 5 с небольшим реактивным двигателем. В результате был создан элегантный самолет BD 5J (также известный как "Acrostar Jet"). В конструкции использовался турбореактивный двигатель PBS Velká Bíteš PBS TJ100 с тягой 337 фунтов (1,5 кН) и турбореактивный двигатель Sermel TRS 18 046, который развивал тягу и который использовался на сертифицированном мотопланере Caproni. Оригинальные двигатели Sermel производились по лицензии компанией Ames Industrial в США. Крыло было модифицировано до "промежуточного" размера между первоначальными крыльями A и B, с размахом в 17 футов (5 метров). Были предприняты усилия, чтобы заинтересовать Aeronca в коммерческом производстве BD 5J. Комплект был отправлен в Aeronca, но после сборки они отказались, по сообщениям, из-за большого количества проблем, высокого риска и сложности сборки, и Aeronca вернула собранный самолет Беде. Боб Бишоп приобрел 20 комплектов BD 5J сразу после их появления, и многие из летающих экземпляров начали свою жизнь именно из этой партии. Версии из оригинальной партии стали популярными участниками авиашоу. На протяжении 1980-х годов и до 1991 года Coors использовала два из них под названием "Silver Bullets". Budweiser также имел BD 5J под названием Bud Light Jet, но контракт давно истек, и самолет был потерян в результате пожара в моторном отсеке, из которого Бишоп успешно катапультировался. Самолет также появился в начальной заставке фильма о Джеймсе Бонде "Октопусси" (1983). Многие из этих самолетов впоследствии попадали в аварии. Потеря Bud Light Jet была вызвана неправильно указанным датчиком расхода топлива, который лопнул в полете и вызвал распыление топлива непосредственно в моторный отсек. Топливо воспламенилось при контакте с горячими компонентами двигателя, вынудив пилота обменять скорость на высоту, подняться и катапультироваться. Затем самолет зашло в плоский штопор и рухнуло на землю, но сохранило достаточную целостность, чтобы относительно быстро установить причину пожара. 16 июня 2006 года, во время тренировки перед авиашоу в аэропорту Карпа в Оттаве, Онтарио, Канада, Скотт Мэннинг смертельно разбился на своем "Stinger Jet", одном из последних BD 5J, участвовавших в авиашоу. В отчете Совета по безопасности на транспорте Канады вероятной причиной крушения была признана неправильная установка правого крыла, из-за чего закрылок на этом крыле внезапно убрался в полете, создав ситуацию "разделенного закрылка". Самолет перевернулся вправо, и Мэннинг не смог вовремя восстановить управление. 1 мая 2013 года Гидо Геррманн погиб при попытке аварийной посадки на своем BD 5J, на котором он выступал в составе команды Red Bull's Flying Bulls. В последнее время BD 5J используется в сфере национальной безопасности. Самолет сертифицирован Министерством обороны США в качестве имитатора крылатой ракеты, а Bishop's Aerial Productions предлагает версию под названием Smart 1 (Small Manned Aerial Radar Target, Model 1). Характеристики радиолокационной заметности и общая производительность делают его полезным средством обучения. 27 июня 2006 года, управляя одним из этих самолетов, пилот Чак Лишер, опытный профессиональный пилот авиашоу, погиб, врезавшись в деревья на финальном заходе на посадку в муниципальном аэропорту Оушен-Сити в Оушен-Сити, штат Мэриленд. Расследование Национального совета по безопасности на транспорте установило, что самолет вернулся на посадку с большим количеством топлива, чем рекомендовано для нормальной эксплуатации, и пилот не смог поддерживать скорость, что привело к сваливанию и последующему столкновению вблизи взлетно-посадочной полосы. BD 5J также более 25 лет удерживает рекорд Гиннеса как самый маленький реактивный самолет в мире. Бишоп первоначально завоевал рекорд на одном из своих самолетов, а в ноябре 2004 года рекорд перешел к Хуану Хименесу, чей BD 5J весил пустой, легче, чем у Бишопа, и имел самый легкий задокументированный вес для BD 5.