Планер Rolladen Schneider LS8: История и достижения

Введение

Стандартный/18-метровый одноместный немецкий планер, 1994 год.

Rolladen Schneider LS8 – одноместный планер класса «Стандарт» и 18 метров, разработанный компанией Rolladen Schneider и серийно выпускаемый с 1995 года. В настоящее время его производит компания DG Flugzeugbau.

Разработка

К середине-концу 80-х годов LS4 утратил свое лидирующее положение в классе Standard, уступив новым моделям, в частности, превосходному Discus от Schempp Hirth. LS7, несмотря на передовую конструкцию, не смог вернуть себе лидерство, и из-за снижения продаж Rolladen Schneider вернулись к разработке нового проекта. Конструктор Вольф Лемке скептически относился к целесообразности разработки нового профиля крыла. Не было гарантий, что значительные усилия и инвестиции принесут ощутимый результат, как это наглядно продемонстрировали LS7, ASW 24 и DG 600. Инструменты, доступные в то время, просто не позволяли надежно прогнозировать характеристики новых профилей ламинарного потока в реальных условиях эксплуатации, которые только начинали появляться в исследовательских лабораториях. Однако, 15-метровый LS6, совершивший первый полет в 1983 году, показывал удивительно хорошие результаты, летая с заблокированными закрылками в несанкционированном FAI спортивном классе в США. Последовав этому примеру, Rolladen Schneider модифицировал LS6c, удалив рычаг управления закрылками, немного увеличив угол установки крыла и добавив винглеты. Этот экспериментальный прототип превзошел современные планеры стандартного класса как в сравнительных полетах, так и на соревнованиях, включая чемпионат Германии в Нойштадте-Глеве. LS8, который наконец был представлен в 1994 году, имел несколько улучшений по сравнению с прототипом, наиболее значительными из которых были переработанные элероны и более легкое, аэродинамически чистое крыло, ставшее возможным благодаря отказу от системы закрылков. Планеры LS8 заняли второе, четвертое и пятое места на чемпионате мира по планеризму 1995 года в Омараме (Новая Зеландия), первое, второе и третье места на чемпионате мира 1997 года в Сент-Обане (Франция), шесть мест в первой десятке на чемпионате мира 1999 года в Байройте (Германия), первые три места на чемпионате мира среди женщин 2001 года в Литве и, совсем недавно, первое (и девять мест в первой десятке) на чемпионате мира среди женщин 2005 года в Кликс (Германия). На чемпионате мира по планеризму 2006 года в Эскильстуне (Швеция) LS8 занял первое и третье места. LS8 становился победителем чемпионата Европы по планеризму в 2002, 2004, 2005 и 2007 годах. Многие считают его лучшим универсальным планером стандартного класса. LS8 имел большой коммерческий успех благодаря своему соревновательному потенциалу и мягким, простым в управлении характеристикам, делающим его подходящим для клубных и любительских полетов. В первую очередь для удовлетворения потребностей последнего рынка были разработаны версии с удлиненными крыльями, а также турбированная или поддерживающая версии. К декабрю 2005 года было произведено в общей сложности 491 экземпляр всех подтипов. Несмотря на коммерческий успех LS8, компания-производитель не смогла добиться процветания, и после непродолжительного судебного разбирательства LS8 и другие самолеты Rolladen Schneider перешли к DG (DG Flugzeugbau), где в настоящее время продолжается их серийное производство. LS8, производимый DG, имеет некоторые изменения в основной стойке, версии Turbo и т.д., а также немного отличающиеся от оригинальных обозначения моделей.

By the mid–to–late eighties the LS4 had lost its leading position in the Standard Class to new arrivals, in particular the excellent Discus from Schempp Hirth. The LS7, in spite of its advanced design, did not recapture the lead and, with flagging sales, Rolladen Schneider went back to the drawing board. Designer Wolf Lemke was skeptical of the usefulness of developing a new airfoil. There was no guarantee that the large effort and investment required would bring any palpable gains, as the LS7, ASW 24 and DG 600 had clearly shown. The tools available at the time were simply not up to the task of reliably predicting the performance in everyday conditions of the newer laminar flow profiles then emerging from the research labs. The 15–meter Class LS6, which first flew in 1983, was however achieving surprisingly good results flying with locked flaps in the non FAI sanctioned Sports Class in the United States. Following this lead, Rolladen Schneider modified an LS6 c by removing the flap handle, resetting the wing at a slightly higher angle of incidence and adding winglets. This experimental prototype outperformed state of the art standard class sailplanes both in side by side flight tests and in contests including the German Championships at Neustadt Glewe. The LS8 that finally emerged in 1994 had a few improvements over the prototype, the most significant being the redesigned ailerons and the lighter and aerodynamically cleaner wing made possible by deleting the flap system. Examples of the LS8 scored second, fourth and fifth in the 1995 World Gliding Championships at Omarama, New Zealand; first, second and third in the 1997 World Gliding Championships at St Auban, France; six out of the first ten positions in the 1999 World Gliding Championships in Bayreuth, Germany; the first three places in the 2001 Women's World Gliding Championships in Lithuania and, more recently, first (and nine out of the first ten places) in the 2005 Women's World Gliding Championships in Klix, Germany. In 2006 World Gliding Championships at Eskilstulna, Sweden, LS8 took the first and third places. LS8 was the winner of 2002, 2004, 2005, and 2007 European Gliding Championship. Many regard it as the best all round standard class glider. Commercially the LS8 was very successful, due to its competition potential and to the gentle and easy flight characteristics that make it suitable for club and leisure flying. Primarily to cater to the latter market, versions with longer wings and a ‘turbo’ or sustainer version were developed. A total of 491 examples of all subtypes had been manufactured by December 2005. Despite the commercial success of the LS8 the company producing it failed to prosper and after a slightly acrimonious court battle the LS8 and other Rolladen Schneider aircraft passed to DG (DG Flugzeugbau) where it is still currently in series production. The LS8 manufactured by DG has some alterations to the mainwheel, the Turbo version etc., and slightly different model designations from the originals.

Разработка турбо

Разработка версии "Turbo" прошла несколько итераций, оригинальный прототип был изготовлен Rolladen Schneider для Питера Райта, который разработал уникальную конструкцию турбо, в которой двигатель оставался в моторном отсеке и приводил в движение винт посредством ремня. Питер имел многолетний опыт работы с композитными материалами, проектированием и в индустрии Формулы 1. Винт, который быстро выдвигался с помощью пневматического механизма, приводился в движение ремнем, проходящим внутри пилонов, представляющих собой аэродинамические профили из углеродного волокна для минимизации сопротивления. Двигатель можно было запустить с помощью стартера перед выдвижением винта с уже работающим двигателем, а небольшой генератор затем перезаряжал аккумулятор и пневматический резервуар. Впуск и выпуск воздуха осуществлялись через небольшие пневматические двери в нижней части фюзеляжа, что позволяло двигателю работать с винтом/пилонами, находящимися в отсеке, при закрытых основных дверях фюзеляжа. Эта конструкция, несмотря на высокую оценку многих, была признана производителем слишком сложной и дорогой, и в конечном итоге для производства Rolladen Schneider была выбрана более традиционная конструкция Turbo. Конструкция LS впоследствии была модифицирована DG после приобретения LS (Rolladen Schneider) с использованием собственной системы управления двигателем DEI NT от DG. Оригинальный прототип LS8 t (Turbo) был (после трудностей с новыми правилами EASA при попытке экспорта самолета во Францию) возвращен к более или менее стандартному LS8 b, где он и сейчас зарегистрирован в британском реестре BGA под обозначением LS8 PW (назван в честь Питера Райта, спроектировавшего и построившего силовую установку) с соревновательным номером F1. Он по-прежнему уникален тем, что является единственным LS8, включенным в список CAA EASA Annex II, из-за своего статуса прототипа, главным образом из-за использования однонаправленного углеродного волокна в обшивке крыла – попытки Rolladen Schneider улучшить качество поверхности. Серийные турбоусилители вернулись к использованию тканого углеволокна из-за увеличения производственных затрат, связанных с использованием более сложного в резке и обработке однонаправленного материала.

The development of the sustainer "Turbo" version went through several iterations with the original prototype being manufactured by Rolladen Scheider for Peter Wright who designed a unique turbo design where the engine remained in the engine bay and drove the propeller via a belt. Peter had many years experience working in composites, design and the Formula 1 industry. The prop which extended rapidly through a pneumatic mechanism was belt driven via a belt that ran inside the pylons which were Carbon Fibre aerofoil sections to minimise drag. The engine could be started using a starter motor before deploying the prop with the engine already running, a small alternator then recharged the battery and pneumatic reservoir. Air inlet and exhaust were accomplished through small pneumatic doors it the bottom of the fuselage again to allow engine running with the prop/pylons still in the bay and the main fuselage doors still closed. This arrangement whilst being greatly admired by many was determined by the manufacturer to be too complex and expensive and a much more conventional Turbo design was eventually selected for production by Rolladen Schneider. The LS design has since been modified by DG after their acquisition of LS (Rolladen Schneider) with DG's in house DEI NT engine control system. The original Prototype LS8 t (Turbo) was (after difficulties with new EASA regulations trying to export the aircraft to France) converted back to a more or less standard LS8 b where it remains on the British BGA register now redesignated as the LS8 PW (so named after Peter Wright who designed and built the engine installation) with the Competition number F1. It is still unique in being the only LS8 currently on the CAA EASA Annex II list due to its status as a prototype mainly due to the use of unidirectional carbon fibre on the wing skins, an attempt by Rolladen Schneider to improve the surface finish. Production turbos returned to using woven carbon again because of the increased production costs associated with using the more difficult to cut and handle unidirectional material.

Дизайн

LS8 – это гибкая и относительно консервативная конструкция с высоким потенциалом для развития. Хотя изначально она разрабатывалась в соответствии со спецификациями Стандартного класса, она легко поддается увеличению размаха крыла, моторизации и т.д. Аэродинамические конфигурации: винглеты установлены по умолчанию для всех вариантов размаха крыла; концы крыльев, увеличивающие размах до 18 метров, доступны в качестве опции для некоторых версий. Конструкция: крылья, винглеты, элероны и горизонтальный стабилизатор выполнены в виде сэндвич-панелей из углепластика и пены; руль высоты имеет смешанную конструкцию из углепластика и арамида. Версии с большим размахом крыла оснащены более прочным основным лонжероном. Кабина представляет собой двойную оболочку из стекловолокна для повышения безопасности при авариях. Система управления: традиционная, разделенный руль высоты/горизонтальный стабилизатор для продольного управления и воздушные тормоза Schempp Hirth верхней поверхности для управления глиссадой, элероны с выраженным дифференциальным ходом, занимающим внешние 50% задней кромки крыла. Управление осуществляется тягами с автоматической муфтой при установке. Балансировка: система управления элеронами имеет массовую балансировку с интегрированными противовесами внутри крыльев. Сами элероны также балансируются в версиях с большим размахом крыла, при этом к передним кромкам каждой управляющей поверхности добавляется до 1,5 кг свинца. Руль высоты и руль направления на 100% сбалансированы. Герметизация: все зазоры управления, а также каналы управления внутри крыльев полностью герметизированы. Элероны герметизированы внутренними тефлоновыми манжетами. Полученное очень низкое трение обеспечивает исключительно легкое усилие на ручке управления. Горизонтальный стабилизатор и руль направления сохраняют тефлоновые и миларовые уплотнительные ленты. Балластная система: "интегрированные" балластные баки с двумя баками на крыло в LS8a и последующих версиях. Меньший бак в киле, вместимостью от 3,5 до 12 литров в зависимости от версии и опций, позволяет корректировать центр тяжести. Колесный тормоз: приводится в действие нажатием на педали руля (в версиях, построенных DG, также соединен с рычагом воздушного тормоза). Turbo: двигатель Solo 2325 соединен с малодиаметровым винтом типа "лопасть", который жертвует небольшой частью тяговой эффективности в обмен на значительно меньшее сопротивление в случае неудачи запуска двигателя. Гидравлический удлинитель обеспечивает мгновенное выдвижение. (В самолетах, построенных DG, используются обычные электроприводы выдвижения винта).

The LS8 is a flexible and relatively conservative design with high development potential. Although primarily designed to Standard Class specifications, it has lent itself easily to span extensions, motorisation, etc. Aerodynamic configurations: winglets are default for all spans; wing tips extending the span to 18 metres are an option available to some versions. Structure: wings, winglets, ailerons and horizontal stabilizer are carbon/foam sandwiches; the elevator has a mixed carbon/aramid construction. The longer span versions have a stronger main spar. The cockpit is a double fibreglass shell for increased crashworthiness. Control system: conventional, split elevator/horizontal stabiliser for longitudinal control and top surface Schempp Hirth air brakes for glidepath control, ailerons with marked differential occupying the outer 50% of the wing's trailing edge. Controls via pushrods with automatic coupling during rigging. Mass balancing: the aileron control system is mass balanced, with integral counterweights inside the wings. The ailerons themselves are also mass balanced in the longer span versions, with up to 1.5 kg of lead added to the leading edges of each control surface. The elevator and rudder are 100% mass balanced. Sealing: all control gaps as well as the control runs inside the wings are fully sealed. The ailerons are sealed by internal Teflon boots. The resultant very low friction ensures exceptionally light stick forces. The horizontal stabiliser and rudder retain Teflon and Mylar strip seals. Ballast system: 'integral' ballast tanks with two tanks per wing in the LS8 a and subsequent versions. A smaller tank in the tail fin, with a capacity between 3.5 and 12 litres according to version and options, allows centre of gravity corrections. Wheel brake: operated by pressing on the rudder pedals (in DG built versions also coupled to the air brake lever). Turbo: The Solo 2325 engine is mated to a small diameter 'paddle' propeller that sacrifices a small amount of propulsive efficiency in exchange for much smaller drag if the engine fails to start. The hydraulic extender allows instantaneous extension. (DG built sustainers have conventional electricity driven spindle extension).