В мире моделей

КРЫЛАТЫЙ ГЛИССЕР

28.04.2012

Скоростная радиояхта с парусом-крыломСкоростная радиояхта с парусом-крылом. Соревнования радиоуправляемых моделей яхт относятся к одним из самых захватывающих. Бесшумное скольжение парусников по глади водоёма, чётко выполняемые ими повороты и манёвры создают у зрителей полную иллюзию настоящей парусной регаты. А ощутить себя полноценным яхтсменом, став участником таких соревнований, достаточно просто — нужно только сделать радиоуправляемую модель яхты, что не так уж сложно, хотя работа эта — для аккуратных и терпеливых.
Предлагаемая вниманию читателей модель относится к числу скоростных, чему способствует корпус с далеко не «яхтенными», а скорее с «катерными» обводами, а также необычное парусное вооружение, формально состоящее из профилированной мачты и относительно небольшого паруса, которые с точки зрения аэродинамики совокупно представляют собой крыло с симметричным профилем, снабжённое гибким закрылком.


Начать работу советуем с изготовления корпуса модели. Лучше всего выклеить его из стеклоткани по болванке; последнюю можно изготовить из фанеры и пенопласта.

Фанера толщиной 3 — 4 мм понадобится для шаблонов поперечных сечений корпуса, которые выпиливаются из неё с помощью лобзика согласно теоретическому чертежу. Ну а пенопластовые бруски предназначены для заполнения промежутков между шаблонами — их толщина должна соответствовать расстояниям между сечениями за вычетом толщины фанеры.

Далее, из пенопласта и фанеры склеивается многослойный «биг-мак», в котором фанерные слои перемежаются с пенопластовыми. Ориентируясь на контуры фанерных шаблонов, пенопласт с помощью острозаточен-ных ножей и крупнозернистой шкурки доводят до формы, соответствующей теоретическому чертежу, после чего заготовка шпаклюется (лучше всего использовать для этого двухкомпонентную автошпаклёвку — она быстро твердеет и легко обрабатывается), а затем вышкуривается.

 

Готовая болванка окрашивается в несколько переходов автоэмалью с промежуточной шлифовкой слоёв, а в завершение на поверхность наносится разделительный слой — паркетная мастика или растворённый в бензине воск — и располировывается.

Выклейка корпуса осуществляется с использованием стеклоткани и эпоксидного связующего; для образования достаточно жёсткой оболочки потребуется от трёх до пяти слоёв ткани, в зависимости от её толщины. Эпоксидная смола замешивается с отвердителем в соответствии с инструкцией к данному виду связующего.

Модель скоростной радиоуправляемой яхты с полужёстким парусом-крылом

Модель скоростной радиоуправляемой яхты с полужёстким парусом-крылом:

1 —оболочка мачты-крыла (стеклоткань на эпоксидном связующем); 2 оболочка лик-паза (отформована из стеклоткани и -эпоксидного связующего; 3—сердечник мачты-крыла (упаковочный пенопласт); 4 ось мачты-крыла (бук. рейка d18 мм); 5 — верхний подшипник мачты-крыла (полиэтиленовое кольцо); 6 — подпятник оси (одёжная застёжка-«кнопка»); 7 — усиленный шпангоут (древесина); 8— киль (фанера s8); 9—балластный груз (свинец, масса 1,9 кг); 10 крепление балластного груза к килю (винты-саморезы d5); 11 -ось гика (винт-саморез d5); 12,16 — крепление палубного люка (винты-саморезы d3); 13 палубный люк (фанера sЗ); 14 — промежуточный трос управления парусом (капроновый шпагат); 15—поводок (дюралюминий, лист s0,5); 17—рулевой рычаг; 18 рулевое перо (фанера s6); 19 — кронштейн промежуточного троса управления (сталь, проволока s3); 20 шкотовая лебёдка; 21 —оболочка корпуса (стеклоткань на эпоксидном связующем); 22 — палуба (стеклопластик на эпоксидном связующем); 23—барабан шкотовой лебёдки; 24— основание шкотовой лебёдки и рулевой машинки (фанера s5); 25 — рулевая машинка; 26 — рулевая тяга (сталь, проволока d2); 27—гика-шкот (капроновый шпагат); 28—стопор оттяжки паруса; 29 - гик (бук); 30 корневая лата (пластиковая полоса, s2 ); 31,32 — латы (пластиковая полоса, s2)

После отверждения смолы оболочка снимается с болванки, с неё срезаются излишки материала, а изнутри с помощью бензина смываются остатки воскового разделительного слоя. Далее в корпус с помощью всё той же «эпоксидки» вклеиваются несколько фанерных шпангоутов — их количество зависит от толщины оболочки и, соответственно, её жёсткости; чем она менее жёсткая, тем больше требуется для неё шпангоутов. Практика же показывает, что понадобятся в основном те шпангоуты, с помощью которых в корпусе будут крепиться фанерные основания для рулевых машинок, аккумуляторов и приёмника аппаратуры дистанционного управления.

Помимо шпангоутов понадобятся также продольные подкрепления — пара палубных стрингеров из сосновых реек сечением 5х15 мм. С корпусом они соединяются также с помощью эпоксидного клея.

Палуба радиояхты выклеивается тоже из стеклоткани. При изготовлении болванки для её формовки нужно учесть, что готовая палуба должна иметь отбортовку, превращающую её в своего рода крышку для корпуса. Кстати, сделать болванку можно из ровной доски, поскольку палуба имеет незначительную кривизну. Выпуклую деталь, напоминающую рубку, можно вырезать отдельно и закрепить в районе расположения мачты клеем.

Готовые корпус и палуба вышкурива-ются, подшпаклёвываются и окрашиваются двумя-тремя слоями автоэмали с промежуточной их шлифовкой.

Достаточно сложным может оказаться для яхтсмена-моделиста изготовление парусного вооружения. Как уже упоминалось, оно состоит из профилированной поворотной мачты (крыла) и паруса (гибкого закрылка).

 

Мачта (крыло) — композитной конструкции, она состоит из сердечника (мелкошариковый упаковочный пенопласт), оклеенного одним слоем стеклоткани, с использованием эпоксидного связующего. Профиль мачты — симметричный, с относительной толщиной около 18 процентов. Задняя кромка мачты имеет так называемый лик-паз, предназначенный для крепления к крылу паруса. Оболочка лик-паза формуется отдельно, ещё до оклейки пенопласта стеклотканью — для этого из древесины склеивается стержень (модель), сечение которого соответствует форме лик-паза. Далее стержень следует аккуратно обтянуть лентой-скотчем, служащей разделительным слоем, а затем поверх ленты приформовать два слоя стеклоткани. После отверждения связующего оболочку лик-паза следует отделить от стержня, а готовую деталь закрепить на задней кромке мачты с помощью эпоксидной шпаклевки, а затем неровности поверхности в районе задней кромки заклеить кусочками пенопласта. После обтяжки сердечника стеклотканью получившаяся мачта вышкуривается и окрашивается двумя-тремя слоями автоэмали.

Парус (он же закрылок) проще всего выкроить из лавсановой плёнки толщиной 0,05 — 0,06 мм (такую обычно используют продавцы цветов для упаковки). К передней его кромке (шкаторине) с помощью клейкой ленты-скотча прикрепляется отрезок бельевой верёвки в пластиковой оболочке — с её помощью парус надёжно фиксируется в лик-пазе мачты.

Парус оснащён пятью латами — гибкими пластиковыми полосками. Четыре из них толщиной около 1 мм приклеиваются к плёночному полотнищу с помощью полоски скотча. Нижняя (пятая) лата вырезана из пластика толщиной около 2 мм; в задней части нижней латы закрепляется оттяжка — отрезок прочного капронового шнура, с помощью которого парус фиксируется на гике.

Теоретический чертёж корпуса радиоуправляемой яхты

Теоретический чертёж корпуса радиоуправляемой яхты

Мачта (крыло) закреплена в корпусе яхты шарнирно, для чего она оснащена осью из прочной древесины — бука или дуба диаметром 18 мм, которая может поворачиваться в двух шарнирах — один из них, представляющий собой полиэтиленовую втулку, располагается на подпалубной поперечине, а второй, сделанный из одёжной застёжки-кнопки, — в нижней поперечине. Кнопка не только даёт возможность крылу поворачиваться вокруг вертикальной оси, но и фиксирует его на подпятнике. Такая конструкция позволяет легко устанавливать и демонтировать мачту.

Киль радиояхты вырезан из фанеры, толщина его в корневом сечении — 10 мм. Профиль продольного сечения киля — симметричный, крыловидный, со скруглённой передней и заострённой задней кромкой. В нижней части киля закреплён бульб — балластный груз обтекаемой каплевидной формы, отлитый из свинца в гипсовую форму; ориентировочные размеры этой детали: длина — 190 мм и диаметр — 45 мм. Форма для отливки — разъёмная, состоящая из двух деталей, изготавливается по деревянной модели.

Рулевое перо также фанерное, толщина его в корневом сечении составляет 6 мм. Баллер руля представляет собой стальную шпильку; с одной её стороны нарезана резьба М4. Кстати, баллер крепится в отверстии рулевого пера с помощью эпоксидного клея, резьба же позволяет более надёжно соединить эти детали. С другой (верхней) стороны баллера с помощью миниатюрного штифта закреплён рулевой рычаг. Для баллера предусмотрен вертикальный шарнир, своего рода колодец из пластиковой трубки, проходящей через днище и палубу яхты. Подобная конструкция позволяет обходиться без сальников при абсолютной герметичности такого шарнира.

Система дистанционного управления радиояхты включает приёмник, аккумуляторы, а также две рулевые машинки — одна из них имеет привод на рулевое перо, а на базе второй сделана шкотовая лебёдка. Переделка машинки заключалась в замене рычага исполнительного механизма барабаном диаметром 20 мм.

Как видно из чертежа, шкотовая лебёдка задействована на промежуточный трос, проходящий через барабан и два проволочных кронштейна с колечками-кипами на их концах. Сам же гика-шкот соединён с поводком, закреплённым на промежуточном тросе. Такая конструкция привода позволяет перекладывать парус при смене галса даже при небольшом ветре.

Основные размерения радиоуправляемой модели яхтыКак известно, для того чтобы курс яхты был стабильным, необходимо, чтобы центр парусности (ЦП) совпадал с центром бокового сопротивления (ЦБС). Перед установкой паруса имеет смысл уточнить ЦБС корпуса. Сделать это можно опытным путем — положить корпус яхты с килем и рулевым пером на воду и с помощью нити, привязанной к борту в месте предполагаемого ЦБС, потянуть корпус вбок, перпендикулярно его диаметральной плоскости (ДП). Если яхта при этом будет перемещаться параллельно своему первоначальному положению, то ЦБС выбран правильно. Если же ДП корпуса будет отклоняться от первоначального положения, то положение нити следует сместить и вновь произвести описанную выше процедуру.

 

Ну а определить центр парусности можно чисто геометрически — аэродинамики утверждают, что фокус крыла (центр приложения аэродинамических сил) находится в точке, находящейся на расстоянии 25 процентов от носка средней аэродинамической хорды крыла, как это показано на общем виде парусника.

Теперь, если аппаратура дистанционного управления в порядке, можно опробовать радиояхту на ходу. Стоит предупредить, что управлять парусной моделью по радио ничуть не проще, чем настоящей яхтой, поэтому для первых тренировок имеет смысл выбрать погоду с ровным умеренным ветром и не слишком большой закрытый водоём. Для начала попробуйте провести радиояхту курсом галфвинд, когда ветер дует перпендикулярно ДП парусника; парус при этом должен быть отклонён от ДП на угол около 45 градусов. Затем с ростом скорости судёнышка придётся подобрать парус, поскольку при этом увеличивается вымпельная скорость и уменьшается угол установки паруса относительно направления ветра.

Закрепив навыки в первом упражнении, вы вскоре сможете освоить крутые и полные курсы, повороты, а также вождение модели навстречу ветру в лавировку — в общем, будете управлять моделью не хуже, чем опытный яхтсмен — яхтой. Попутного вам ветра и семь футов под килем!


И.СОРОКИН





Рекомендуем почитать
  • ОТ ИКАРА ДО НАШИХ ДНЕЙ
    ОТ ИКАРА ДО НАШИХ ДНЕЙМечта овладеть воздушным океаном давно волнует человечество. Это нашло отражение и в преданиях старины, и в трудах ученых древности. Крылья мифологического Икара были сделаны из птичьих перьев, скрепленных воском. Леонардо да Винчи, разрабатывая силовой каркас крыльев, рассчитывал привести их в движение не руками, а более сильными мышцами ног. Но покорена воздушная стихия была с помощью... неподвижных крыльев. Машущий же полет до сих пор не раскрыл полностью своих тайн.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.