В мире моделей

ОТ ПРОТОТИПА К КОПИИ

06.09.2016
ОТ ПРОТОТИПА - К КОПИИПрежде всего разрешите задать вам вопрос: может ли школьник-судомоделист действительно своими руками, без помощи руководителя кружка, создать хорошую копию военного корабля? Наверняка ответ будет отрицательный.
Но мальчишкам, наглядевшимся на изумительные, сложнейшие модели своих старших товарищей-спортсменов, конечно, хочется сразу взяться за постройку таких же. И вопреки всем рекомендациям руководителей кружков ребята, не имея практически никакого опыта, принимаются за работу. Причем за основу, будьте уверены, выберут самый сложный корабль!
 
О том, к чему приводят такие начинания, говорить не приходится. Важно другое. По всем законам мальчишечьей психологии после того, как будет заброшена столь сложная копия (в подавляющем большинстве случаев паренек вскоре сам понимает бессмысленность затеянного дела, особенно после окончания одного-двух узлов, которые выходят из-под его рук «не очень хорошими»), взяться за простые модели оказывается крайне нелегко. Ведь потеря своеобразного «престижа» для мальчишки — ощущение весьма болезненное. А здесь получается, что после того, как он рассказал всем, какую «классную» модель он скоро построит, ему приходится садиться за простейшую учебную...
 
Однако выход из подобного положения есть. Отговорить новичка от затеи с моделью военного корабля чаще всего немыслимо. А это и не нужно делать! Проще подобрать корабль-прототип, изготовление которого будет реально для юного копииста даже при значительном масштабе копирования.
 
Жаль только, что выбор несложных копий крайне ограничен. Торпедные катера? Но и они при кажущейся внешней простоте имеют множество трудно воспроизводимых элементов. Достаточно вспомнить те же торпедные аппараты или механизмы постановки якорей!
 
Но существует еще более простой прототип. Это — знаменитые полуглиссерные катера днепровской флотилии, прославившиеся во время военных действий последних дней второй мировой войны. С помощью таких десантных микросудов нашими войсками было решено множество задач по переброске техники и людей на Шпрее и в самом Берлине. Достаточно вспомнить лишь несколько цифр: на полуглиссерах и буксируемых ими понтонах за несколько дней переправлено 16 тысяч бойцов, 600 орудий и минометов, 27 танков, сотни повозок с боеприпасами и другими грузами! (Подробно действия полукатеров описаны в одном из выпусков «Морской коллекции» — «М-К» № 4 за 1987 год. В этом же номере вы сможете найти две цветных проекции катера ПГ-117, требуемые в качестве документации по окраске модели-копии).
 
Легкий полуглиссирующий катер.
Легкий полуглиссирующий катер.
 
Деталировка катера и проекция «корпус» выполнены в масштабе 2 : 1 относительно общего вида.
Деталировка катера и проекция «корпус» выполнены в масштабе 2 : 1 относительно общего вида.
 
Итак, в поисках прототипа мы останавливаемся на военных полуглиссерах, созданных на основе популярных в свое время прогулочно-туристских катеров НКЛ-27.
 
Прежде всего нужно правильно выбрать масштаб копирования. Из списка рекомендованных правилами соревнований по судомодельному спорту СССР выбираем 1:10 либо 1:15. Последний позволит построить модель наиболее распространенного среди спортсменов-школьников класса ЕК-500. В таком варианте микрокатер должен иметь длину 480 мм, водоизмещение — 1450 кг : 153 = 0,43 кг и масштабную скорость хода — 50 м : 20 с = 2,5 м/с. Уложиться в эти границы не составляет особого труда. В качестве силовой установки используется комплект «двигатель-дейдвуд-винт», серийно выпускаемый отечественной промышленностью для судомоделистов. Источник тока — 4—5 батарей № 343 (R14).
 
Модель класса ЕК (1 : 10).
Модель класса ЕК (1 : 10).
Для получения чертежа модели в натуральную величину увеличить его в шесть раз относительно журнальной публикации. Для постройки модели в масштабе 1 : 15 от ватуры чертежи увеличить в четыре раза. Доступ к заднему блоку питання — через съемный диван, к переднему блоку питания — через люк в палубе. Штриховкой показано недопустимое увеличение площади руля, искажающее обмерную длину модели.
 
Конструкция типового шпангоута.
Конструкция типового шпангоута:
1 — обшивка корпуса (по всему периметру — липовые рейки 2X5 мм, последовательно подгоняемые друг к другу и устанавливаемые на собранном каркасе на эпоксидном клее), 2 — шпангоут (фанера толщиной 1,5 мм), 3 — силовые стрингеры (липа сечением 4X4 мм, после окончания сборки каркаса малковать), 4 — поддерживающий стрингер (липа сечением 3X3 мм), 5 — киль (фанера 2 мм, начиная от шп. № 4 и дальше — липовая рейка 10X12 мм — после увязки двигательной установки и дейдвуда по возможности облегчить), 6 — мидельвейс (липа 3X6 мм).
 
Схема двухпозиционного регулятора оборотов двигателя для мощности не более 50 Вт.
Схема двухпозиционного регулятора оборотов двигателя для мощности не более 50 Вт.
 
Установка искрогасящего элемента.
Установка искрогасящего элемента.
Применяется для уменьшения искрения в щеточном механизме (требованиям подавления уровня помех не удовлетворяет).
 
Преимущество такого блока в достаточной для нескольких заездов с постоянной скоростью емкости и малом внутреннем сопротивлении. Масса блока питания не превышает 210 г, двигательной установки — 70—80 г. Собственная масса катера должна быть в пределах 150 г. Это вполне реальная величина для небольшой простой модели, главное — не переборщить с толщиной слоя отделки и окраски. Если катер получается более тяжелым, он не будет соответствовать прототипу по осадке (правила оговаривают необходимость в параллельном положении ватерлинии уровню воды на неподвижной копии, осадка по миделю не должна превышать масштабное значение более чем на 10%). В крайнем случае допустимо увеличить водоизмещение до 490 г (сама модель — 210 г). В этом случае катер останется еще в пределах правил по копийности осадки. Однако требуемая скорость будет достигаться на пределе мощности двигателя.
 
Но есть два других метода, позволяющих добиться стабильности скорости при некотором резерве мощности. Нет, это не увеличение числа батарей или переход на аккумуляторы. Достаточно прикрепить к пластиковому корпусу двигателя два магнита от малых мебельных защелок, как не только возрастет мощность — улучшится и КПД электромоторчика! Фиксировать магнитики можно любым способом. Важно лишь правильно их разместить. Дело в том, что их задача — усилить и стабилизировать магнитное поле статора (в серийном двигателе поставлен стальной магнит, который заметно теряет свои свойства при небольшой перегрузке, не восстанавливая их), поэтому магнитное поле добавочных магнитов должно складываться с полем основного. Положение добавочных — перпендикулярно местам ламелей питания, ориентировка магнитиков — длинной стороной вдоль оси вала. Другой способ достижения резерва по мощности с одновременным снижением массы суденышка — использование пальчиковых батарей. Масса каждой около 14 г, на борту легкой модели их размещается до 10 штук. Лучший вариант — два запараллеленных блока по 4 батареи в каждом. Однако емкость пальчиковых батарей значительно меньше, чем у 343, поэтому придется следить за тем, чтобы они были свежими, и достаточно часто заменять их для стабильности скорости хода.
 
Наибольший интерес предлагаемый прототип катера представляет для более крупных копий. Масштаб 1:10 позволит увеличить копию по длине до 720 мм и по водоизмещению — до 1,45 кг (верхняя граница в соответствии с допущениями правил — 1,59 кг). Масштабная скорость микрокорабля окажется равной 50 м : 16 с = 3,1 м/с. При этом надо отметить, что крупная модель и смотрится гораздо эффектнее, и в изготовлении несколько проще — не понадобится «ювелирных» навыков.
 
Однако здесь возникнут проблемы другого рода. Более чем в три раза большая масса и повышенная масштабная скорость предъявят гораздо более серьезные требования к двигательной установке. Если базироваться на отсутствии аккумуляторов, остается единственная возможность: использование круглых батарей № 373 (R20). Масса каждой не превышает 105 г (в зависимости от исполнения может быть и 95 г), зато емкость свежеизготовленного источника — свыше 3,2 А*ч! При этом данные элементы имеют низкое внутреннее сопротивление. Ток короткого замыкания такой батарейки доходит до значений 18 А! Это означает, что емкость блока питания будет в основном израсходована не на преодоление внутреннего сопротивления цепи и источника, а на работу ходового двигателя. Требуемую скорость увеличенной модели можно получить при установке восьми батарей 373, что при массе блока около 800 г оставит достаточный резерв массы для всего остального. Что особенно интересно: правила допускают не только увеличение водоизмещения в небольших пределах, но и такое же (до 10% от масштабного) снижение. А легкому судну будет проще выйти на расчетный режим. Однако данный путь можно рекомендовать лишь для радиоуправляемых моделей при их крайнем облегчении. Для соревнований в классе ЕК лучше применять катера с максимальной осадкой. С учетом почти плоского днища копии она будет достаточно устойчива по курсу только при движении в переходном от водоизмещающего к глиссирующему режиму. Тогда на стабильность курса окажут полезное влияние килеватые обводы носа. Мощность для такого режима нужна побольше, но эта проблема не так уж сложна. Достаточно установить «спарку» уже известных двигателей с дополнительными магнитами. Блок питания из элементов № 373 рассчитан на работу именно такой мощной силовой «машины».
 
Несколько слов о достаточно распространенной среди начинающих моделистов ошибке. Речь — об использовании в качестве источника питания ходового двигателя плоских батареек. Данный вариант допустим исключительно для тихоходных моделей! Да и на них переход на батареи с малым внутренним сопротивлением таит большие возможности по увеличению полезно используемой емкости или облегчению блока питания.
 
Объединение двух двигателей в один осуществляется различными путями. Простейший вариант — удлинение единого вала (это все равно необходимо для данной копии) и посадка на него за основным якорем точно такого же второго. Останется, правда, два щеточных узла и добавится необходимость в фиксации второй магнитной системы, но последнее не представит проблемы даже для новичков.
 
Более профессиональный подход потребует установки двойного модифицированного мотора, сделанного на базе ДИ-1-3, или других подобных микродвигателей. С методикой проведения подобных работ вы можете познакомиться в статьях, опубликованных в «М-К» № 5 за 1979 год и № 11 за 1980 год.
 
Необходимо остановиться и на еще одном возможном варианте копии для масштаба 1:10. Это радиоуправляемый катер для выступлений в классе F2A (копии судов длиной от 700 до 1000 мм). Здесь трудностей встретится побольше. Это и подавление помех от электродвигателя, и более жесткие границы по массе — ведь придется искать резерв для аппаратуры (облегченный комплект «Супронара» с двумя сервоусилителями и рулевыми машинками, с уменьшенным и облегченным корпусом приемника и питанием от пальчиковых батарей имеет общую массу около 450 г). А найти его можно лишь за счет облегчения самого катера и повышения КПД двигателя с соответствующим подбором характеристик блока питания. Добавится еще и проблема регулировки оборотов винта, хотя бы для положений «полный ход» — «средний ход» — «стоп». Но эта работа — для моделистов, уже приобретших некоторый опыт в судомоделизме.
 
А пока остается пожелать удачных стертое с предлагаемой копией в классе ЕК. Не забудьте только в горячке подготовки к первым в своей жизни соревнованиям, что открытый катер без человека за рулем будет смотреться на ходу по крайней мере смешно! Потратьте несколько часов времени, чтобы «укомплектовать» копию и «капитаном».
 
А. ДМИТРОВ, инженер-конструктор




Рекомендуем почитать
  • «СТРИЖ-АКРОБАТ»

     

    «СТРИЖ-АКРОБАТ»Микроакробаты класса F3A становятся все популярней. Однако их изготовление по силам лишь опытным моделистам. Для подростков же нужна компактная, несложная в сборке и простая в эксплуатации пилотажная модель упрощенной схемы под компрессионный микродвигатель небольшой кубатуры. Первоначально мы рассчитывали ее под отечественный МК-17 «Юниор», однако из-за низкого расположения бака этот мотор плохо подсасывал топливо, и его пришлось заменить компрессионным «Метеором».

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.