Разработки

С КРЫЛОМ... НА ЛЫЖАХ

29.11.2012

С КРЫЛОМ... НА ЛЫЖАХПарус — одно из древнейших изобретений человечества, сыгравших поистине революционную роль в развитии мореплавания. Тысячелетия эксплуатации сделали парусный движитель весьма совершенным, и, казалось, что его аэродинамические возможности достигли своего практического и теоретического предела. Новым этапом развития этого движителя, использующего силу ветра, стало создание жесткого паруса с двусторонней обшивкой.

По сути, такая конструкция ничем не отличается от самолетного крыла. Его применение существенно повышает ходовые качества парусников, что с успехом демонстрировалось сначала на буерах и катамаранах, а затем на яхтах и даже коммерческих судах-ветроходах. Единственный недостаток — это громоздкость такого движителя: его невозможно сложить в компактный сверток.
 
Предлагаем вниманию читателей универсальный спортивный снаряд на базе жесткого паруса. С лыжами и лыжероллерами, роликовыми коньками и скейбордом, санками и монолыжей его можно использовать в качестве весьма эффективного движителя. К тому же такой парус может выполнять и функцию крыла, позволяя спортсмену совершать планирующие прыжки с небольших трамплинов.
 
Как видно из рисунков, этот необычный спортивный снаряд напоминает гигантскую модель планера. Дело в том, что он оснащен стабилизатором, который превращает крыло в саморегулирующуюся систему, автоматически ориентирующуюся в пространстве относительно направления ветра так же, как устанавливается оптимальный угол планирования у летящей модели.
 
Парус-крыло
Парус-крыло
 
Создание паруса-крыла начинается с изготовления мачты (или, если авиационная терминология вам ближе, — передней кромки). Мачта, по конструкции напоминающая рессору, состоит из трех сосновых пластин.
 
Передняя (самая длинная) имеет толщину 30 мм, средняя — 25 мм и задняя — 20 мм. Если подобрать четырехметровую рейку вам не удастся, то нужную заготовку можно склеить с помощью эпоксидного клея из двух более коротких, состыковав состроганные «на ус» планки.
 
Крыло имеет несимметричный профиль, позволяющий создавать достаточно большую «подъемную» силу. Контур его задается пятью нервюрами и передней частью мачты, имеющей скругленную форму, обработанную в соответствии с профилем паруса-крыла. Нервюры крыла — из фанеры толщиной 3 мм с окантовкой из реек сечением 10x10 мм. Для облегчения в нервюрах прорезаются отверстия. Вблизи задней кромки нервюры усилены дюралюминиевыми (s1,5 мм) накладками. Крепление нервюр к мачте — в шип с подкреплением парой раскладок из реек 10x10 мм.
 
На каждом из концов мачты закреплен своего рода шпор — согнутый отрезок стальной трубы, расплющенный с одной стороны. При движении тот или другой шпор вставляется в карданный шарнир, закрепленный на спортивном снаряде, используемом в паре с парусом-крылом. Задняя кромка крыла, напоминающая тетиву лука — из стальной проволоки типа ОВС диаметром 1,5 мм.
 
Крыло соединяется со стабилизатором с помощью балки из дюралюминиевой трубы диаметром 40x1,5 мм или круглого соснового бруска того же диаметра, оклеенного с помощью «эпоксидки» парой слоев стеклоткани.
Универсальный самоустанавливающийся парус-крыло
Универсальный самоустанавливающийся парус-крыло:
 
1 — кромка-мачта, передняя; 2 — нервюра крыла № 2; 3 — нервюра крыла № 1; 4 — уздечка; 5 — нервюра крыла, центральная; 6 — рукоятка; 7 — кромка крыла, задняя; 8 — шпор передней кромки-мачты; 9 — устройство цельноповоротного стабилизатора, шарнирное; 10 — кромка стабилизатора, передняя; 11 —кромка стабилизатора, задняя; 12 — нервюра № 1 стабилизатора; 13 — нервюра стабилизатора, центральная; 14 — балка центральная; 15 — хомут-фиксатор регулировки угла атаки стабилизатора.
 
Фиксация задней кромки паруса-крыла на нервюре
Фиксация задней кромки паруса-крыла на нервюре:
 
1 — нервюра: 2 — кромка задняя; 3 — фиксатор.
 
Нервюра № 1 (а), нервюра № 2 (б) и центральная нервюра (в) паруса-крыла
Нервюра № 1 (а), нервюра № 2 (б) и центральная нервюра (в) паруса-крыла:
 
1 — рейки окантовки; 2 — нервюра; 3 — шурупы; 4 — накладки; 5 —гвоздь; 6,9 — болты М5 сгайками; 7 — хомут крепления центральной нервюры; 8 — хомут крепления задней кромки крыла на центральной балке.
 
Цельноповоротный стабилизатор по конструкции аналогичен парусу-крылу. Передняя кромка его состоит из пары сосновых реек, поперечный набор — из трех нервюр. Задняя кромка стабилизатора, как и у крыла, — из 1,5-мм проволоки. На передней кромке закреплен горизонтальный шарнир, а на центральной нервюре — кабанчик механизма регулировки угла атаки стабилизатора. Последний связан продольной тягой со стальным хомутом, закрепленным на балке. Для регулировки угла атаки стабилизатора хомут сдвигается по балке и фиксируется в выбранном месте болтом с гайкой.
 
Обшивка крыла и стабилизатора может выполняться в двух вариантах. Если предполагается сделать спортивный снаряд разборным, то обшивка шьется из ткани, которая идет обычно на куртки-ветровки. По истинным размерам крыла из такой ткани сострачиваются два «мешка», которые состыковываются по оси симметрии крыла с помощью шнуровки. Зона шнуровки закрывается полосой из такой же ткани, закрепляемой на обшивке с помощью застежек - «липучек».
 
Если же предполагается изготовление неразборного крыла, то его следует обтягивать по классической технологии «деревянного» авиастроения. Обшивка в данном случае выкраивается из перкаля, бязи или любой другой дешевой ткани. Сначала сострачиваются полотнища для верхних и нижних частей правого и левого полукрыльев, после чего набор крыла дважды (с промежуточной сушкой первого слоя) покрывается эмалитом и на него втугую натягивается полотнище. Ткань тщательно прижимается к набору и покрывается двумя-тремя слоями более жидкого эмалита, а после его высыхания и легкой шлифовки — нитролаком.
 
При обтяжке крыла необходимо предусмотреть улучшающие обзор окна из лавсановой пленки. Располагать их надо на высоте головы спортсмена. Чтобы вшить лавсановую пленку в матерчатое полотнище, пленка оконтуривается клейкой лентой-скотчем, после чего пристрачивается швом «зигзаг» к ткани. Затем ткань внутри окна удаляется и кромка ее закрепляется еще одним швом «зигзаг».
Шарнирное устройство стабилизатора
 
Шарнирное устройство стабилизатора:
 
1 — балка центральная; 2 — хомут-фиксатор; 3 — нервюра стабилизатора, центральная; 4 — рычаг стабилизатора; 5 — тяга шарнирного устройства; 6 — втулка резьбовая; 7 — шайба фигурная; 8 — полуось шарнира; 9 — вилка шарнирная; 10 — кромка стабилизатора, передняя; 11 — болт крепления вилки.
 
Установка рыма для крепления уздечки
 
Установка рыма для крепления уздечки:
 
1 — кромка паруса-крыла, передняя; 2 — болт М6 с гайкой; 3 — рым.
 
 
Шарнирный степс
 
Шарнирный степс:
 
1 —вилка шарнира, верхняя; 2 — вилка шарнира, нижняя; 3 — пятка; 4 — крестовина шарнира; 5 — шайба (4 шт.); 6 — штифт (4 шт., запрессовываются в крестовину).
 
Установка шпора
 
 
Установка шпора:
 
1—шпор; 2 — кольцо; 3 — болт М6 с гайкой; 4 — кромка-мачта паруса-крыла, передняя.
 
Для управления парусом-крылом предусмотрена уздечка из капронового каната диаметром 8 мм и рукоятки из круглой деревянной рейки диаметром 30 — 40 мм. Положение рукоятки относительно фокуса крыла (фокус или, иначе говоря, точка приложения подъемной силы, отстоящая от передней кромки крыла по оси его симметрии на расстоянии, соответствующем 25 — 30 процентам длины центральной нервюры) устанавливается под таким углом к направлению воздушного потока, при котором на крыле возникает максимальная тяга. Подобрать его помогает и регулировка угла установки стабилизатора: обычно этот угол составляет от — 3° до — 5° к плоскости хорд крыла.
 
Овладение парусом-крылом удобнее всего начинать на лыжах или монолыже. Наиболее удобный курс для первых тренировок — галфвинд, когда ветер дует перпендикулярно направлению движения. Установите шпор мачты в степс — карданный шарнир, возмитесь одной рукой за рукоятку уздечки, а другой держитесь за саму уздечку, ближе к задней кромке крыла. Правильно отрегулированный парус займет оптимальное положение относительно направления ветра и, если скорость его окажется достаточной, вас ощутимо потянет вперед. Компенсируя тягу крыла, отклонитесь назад и немного помогите ветру, сделав пару шагов вперед. После этого вы начнете быстро набирать скорость. Чтобы погасить ее, крыло следует перевести в положение левентик — вдоль направления ветра, передней кромкой вперед.
 
Если при изменении курса меняется и галс (то есть ветер начинает дуть с другой стороны), нижний шпор мачты вынимается из степса — и парус-крыло переворачивается «вверх ногами». Такая особенность конструкции позволяет парусу-крылу с несимметричным профилем наиболее полно использовать энергию ветра.
И.НАСТАСЬИНСКИЙ




Рекомендуем почитать
  • БИПЛАН ЧЕРНИКОВА

    Летом прошлого года руководитель авиакружка Внуковского дома культуры (г.Москвы) пилот-любитель Андрей Черников демонстрировал на сконструированном и построенном своими руками одноместном биплане довольно сложные фигуры пилотажа над аэродромом Раздолье на Владимирщине.

    Самолет не имеет пока сертификата летной годности из-за финансовых и организационных трудностей. Однако построен он в соответствии с требованиями, предъявляемыми к летательным аппаратам этого типа. Сегодня Андрей Александрович представляет свой самолет читателям нашего сайта.

    Прежде чем приступить к описанию конструкции самолета, придется немного рассказать и об истории его создания А создавался сверхлегкий летательный аппарат (СЛА или ультралайт) в авиаконструкторском кружке при Внуковском ДК. Ребята, как и в других подобных кружках, строили различные спортивные модели, выступали (и не без успеха) на соревнованиях. Осваивая азы теории и практики создания летательных аппаратов, кружковцы пришли к идее постройки настоящего самолета — пусть небольшого, но на котором можно было бы и самому подняться в небо.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.