JAI-20
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JAI-20 (en ruso: ХАИ-20) - Avión ligero monoplaza desarrollado sobre la base del JAI-18. Se produjo un prototipo que fue volado con éxito.
Sumario
Historia
El SKB JAI durante muchos años fue una de las formas de expresión de las ideas y programas del Instituto de Aviación de Járkov. En el SKB los estudiantes desarrollaban no sólo la proyección, sino además trabajos en la solución científica de problemas, preparación para el desarrollo de pruebas y estudios para la introducción de mecanismos y equipos en la producción.
Los diseños anteriores del SKB JAI se habían desarrollado en torno a motores de motocicletas de baja potencia. En 1963, el recibir un motor checo de aviación M-332 el colectivo del SKB JAI se propuso construir un avión deportivo en la primera categoría de peso de hasta 500 kg. La tarea de dirección del proyecto fue asignada a V. P. Lyushin. Como base se tomó el biplaza JAI-18 proyectado anteriormente.
El diseño alar fue dirigido por el recién-graduado Vitali Gaidachuk. La maqueta del futuro avión fue realizada por Anatoli Gontar y Alexandr Kozachenko. Las brigadas de estudiantes estuvieron conformadas por Sergei Yelistratov, Surien Gotenov, Alexandr Pilnik, Viktor Chelombitko, Vitali Sbochankov, Anatoli Olefir, Nikolai Ryazantsiev, Viktor Kyleshov, Nikolai Tokar y Yevgueni Rudienski.
El proyecto y construcción del JAI-20 incorporó a gran cantidad de estudiantes del instituto. Durante la creación de este aparato se desarrollaron varias decenas de trabajos de diplomas y cerca de doscientos trabajos de curso.
Descripción
El JAI-20 fue concebido como monoplano cantiléver con ala baja de gran envergadura, planta motriz impulsora y tren de aterrizaje triciclo. El principal material utilizado en la construcción fue la madera contrachapada (denominada en la URSS Aviadrevesina) con cierta utilización de elementos metálicos y plásticos.
Las alas eran rectas y de gran envergadura, como las de un motoplaneador. El ala, con forma trapezoidal en el plano y extremos ligeramente redondeados, estaba compuesta por un centroplano y consolas desmontables. Estas consolas alares presentaban un ligero diedro positivo de 5º. El perfil utilizado fue el RAF-38 con grosor relativo del 10% de la cuerda alar en los extremos y 16% en la zona de fusión con el fuselaje. La estructura de las consolas incluía un único larguero de madera que terminaba en extremos curvados de contrachapado y recubrimiento de tejido. Similar construcción se aplicó al empenaje y los timones. La mecanización alar incluyó flaps tipo persiana de 5.3 metros de envergadura ubicados en el centroplano y parte del borde de fuga de las consolas. Estos flaps podían inclinarse a 20 grados y a 55 grados. Los alerones, también de persiana, presentaban compensación aerodinámica y se fijaban a la estructura alar en tres puntos.
El centroplano, concebido de forma integral con el fuselaje, presentaba estructura de doble larguero y recubrimiento total de contrachapado. Los largueros eran del tipo cajuela.
El fuselaje se concibió con estructura semimonocoque. Las cuadernas presentaban sección ovalada y en la barra de cola circular. En la zona de proa se ubicaba la cabina de pilotaje con cubierta desmontable. Los contornos de la cabina de manera suave se insertaban en la forma del fuselaje.
La viga de cola terminaba en el empenaje vertical integrado a la estructura. El estabilizador horizontal presentaba forma trapezoidal en el plano con un hendido bajo el timón de dirección. El perfil de la quilla y el estabilizador fue el MUNK-2, de tipo simétrico con grosor relativo de 12,3% en la raíz. El estabilizador era desmontable y podía variar su ángulo de incidencia. El timón de profundidad, compuesto de dos mitades, se fijaba al larguero del estabilizador
Para evitar roturas del avión durante posibles choques de la cola con el suelo en los despegues o aterrizajes en ángulos superiores a los calculados, se fijó al larguero un patín de seguridad de acero al cromo-molibdeno de 1,5 mm, con amortización de goma.
El tren de aterrizaje seleccionado era triciclo y fijo, con aterrizadores de baja altura y rueda delantera orientable. Las ruedas carecían de frenos. Los aterrizadores principales se fijaban al larguero del centroplano alar y el de proa a la cuaderna de fuerza del fuselaje. La amortización se realizaba mediente un paquete de aros de goma (15 en los aterrizadores principales y 10 en la de naríz). Para incrementar la capacidad de amortización cada una de los aros se separaba mediente arandelas de duraluminio.
La cabina de vuelo estaba equipada con todos los instrumentos necesarios: velocímetro, altímetro VD-10, barómetro, tacómetro para el trabajo del motor, reloj de temperatura de las cabezas de los cilindros, manómetro de aceite, combustible, aire y señalización de temperatura del aceite. La palanca de mando y los pedales se unían a los timones mediante cuerdas. Los flaps se gobernaban mediante un motor eléctrico. El piloto tenía un marcador que mostraba la posición de los flaps. Se previó un espacio para una estación de radio.
Los controles eran de tipo mixto. La palanca de control y los pedales se unían a las superficies de control mediante elementos rígidos y cables. El control de los flaps era eléctrico. Los pedales permitían también controlar la orientación de la rueda delantera.
La planta motriz fue el motor lineal de cuatro cilindros con enfriamiento por aire M-332 de 140 hp. El motor se fijaba a la estructura del fuselaje en la zona del centroplano con ayuda de una bancada metálica. El sistema de combustible estaba conformado por tanques ubicados en el centroplano y la alimentación del motor se realizaba por gravedad. En el capot se ubicaron celosías para el enfriamiento del cárter del motor. La hélice impulsora era de construcción metálica con paso variable y reversible.
El sistema de aceite incorporaba un tanque de 10 litros, radiador, válvula de presión de aceite y un sensor de temperatura. El radiador se ubicaba en el costado derecho, detrás del parabrisas. Durante la operación en tierra el enfriamiento del motor se realizaba a partir del aire generado por la hélice.
El cambio del paso de la hélice se realizaba mediante un botón ubicado en la cabina en el que se marcaban posiciones fijas para el despegue, ascenso, velocidad máxima y reversa.
Construcción
La construcción fue bastante difícil. Originalmente existían dudas acerca de la posibilidad real de lograr la realización de una tarea tan compleja, pero cuando el colectivo dirigido por Vitali Yavguenievich Gaidachuk terminó el ensamblaje del ala y se recibieron nuevas máquinas herramientas en la base productiva del SKB JAI los cuestionamientos comenzaron a ser dejados a un lado.
La dirección del instituto bajo la dirección del rector N. A. Maslennikov preparó un área como taller de ensamblaje. Los estudiantes mismos se prepararon como torneros y fresadores y comenzaron a realizar pruebas de trabajo con nuevos materiales plásticos.
Las complicaciones mayores surgieron durante la preparación de la hélice y la cubierta de la cabina. Las palas de la hélice fueron trabajadas de forma manual. En este trabajo se destacaron Anatoli Gontar, Vladimir Bragin y Nikolai Mujin. Anatoli Olefir diseñó y construyó el sistema de ajuste de paso, capaz de garantizar el empuje reversible durante el aterrizaje. Esto se hacía extremadamente necesario ante la carencia de frenos en el tren de aterrizaje. Durante la preparación de la cubierta de la cabina Sergei Yelistratov tuvo que ingeniárselas para lograr un buen acristalamiento de la cabina al curvar el plexiglass.
El motor M-332 se recibió sin documentación alguna y fue necesario preparar una bancada de pruebas para la puesta a punto de los diferentes sistemas y agregados.
Con apoyo de la organización juvenil la Fábrica de Aviación de Járkov y luego de tres años de trabajo el JAI-20 estuvo listo para los vuelos.
Pruebas de vuelo
El 25 de junio de 1967 el JAI-20 realizó el primer vuelo con el ingeniero G. Chub a los mandos. Todo comenzó con las habituales carreras en tierra que mostraron que el avión despegaba fácilmente del suelo, pero también pequeños problemas con el tren de aterrizaje, que fueron pronto corregidos antes de dar la autorización para el despegue.
Las subsiguientes pruebas a alturas de 3000 metros y a velocidades de 130 – 180 km/h demostraron buena estabilidad y control del avión, lo que le permitía realizar incluso algunas figuras de pilotaje de alta escuela. El JAI-20 pasó el ciclo completo de pruebas de vuelo acumulando un total de 25 horas. Los vuelos demostraron la exactitud de los cálculos, mostrando que el avión resultaba un excelente aparato deportivo. La visibilidad desde la cabina era excelente.
Solicitud de exportación
Es interesante destacar que la firma suiza “Antonietti” solicitó una licencia para construir en serie el JAI-20 con el objetivo de comercializarlo en el mercado europeo. La firma “Aviaexport” apoyó la decisión, pero el Ministerio de la Industria de Aviación se negó a dar su apoyo.
Fin del JAI-20
El JAI-20 fue mostrado en la VDNJ URSS, varias exposiciones y fue utilizado en filmes. Luego el avión por largo tiempo estuvo sin uso en el taller del SKB. Para el 50 aniversario del instituto el JAI-20 fue preparado por última vez para ser mostrado en una exposición. Ya para esa época el avión reclamaba una reparación. En lugar del fanal de la cabina fue necesario cubrir la cabina con una pieza de acrílico pintado interiormente de azul. En los años 80 el avión terminó siendo desarmado y sus partes fueron quemadas.
Especificaciones Técnicas
- Tipo: JAI-20
- Función: Avión ligero experimental
- Año: 1967
- Planta motriz: un motor de pistón M-332 de 140 hp
- Acomodación: 1
- DIMENSIONES
- Envergadura: 10.44 m
- Longitud: 6.80 m
- Superficie alar: 10.20 m²
- PESOS
- Peso vacío: 350 kg
- Peso máximo de despegue: 500 kg
- PRESTACIONES
- Velocidad máxima: 270 km/h
- Velocidad de crucero: 190 km/h
- Velocidad de aterrizaje: 74 km/h
- Techo práctico: 8600 m
- Carrera de despegue: 135 m
- Carrera de aterrizaje: 160 m
Fuentes
- На самодельных крыльях. ХАИ
- История конструкций самолетов в СССР 1951-1965гг. Гл. 12
- Савин, В. С. Авиация в Украине : очерки истории - Х. : Основа, 1995. - 264 с. – C.202, 244
- Люшнин, В. ХАИ-20 / Крылья Родины. - 1970. - No. 10. - С. 32-33.
- Баранников, А. СКБ / За авиакадри. - 1979. - 22 берез. - С. 3.
- Набатов А. С. Крылья ХАИ. 1930-2005 : очерки истории / А. С. Набатов, А. Г. Гребенников. – Х., 2005. – 352 с.
- К. С. Горбенко, Ю. В. Макаров. Самолеты строим сами - М. : Машиностроение, 1989. - 240 с. : ил. - С. 56-64.
- http://www.aviajournal.com/arhiv/1997/02/03.html В.П. Люшнин. ХАИ-20 - 50 ЛЕТ НАЗАД
- http://www.airwar.ru/enc/la/hai20.html
