В мире моделей

ПЕРСПЕКТИВЫ ЮНИОРСКИХ СКОРОСТНЫХ

11.06.2013

ПЕРСПЕКТИВЫ  ЮНИОРСКИХ  СКОРОСТНЫХВ настоящее время подкласс «школьных» скоростных кордовых не блещет спортивными результатами. На соревнованиях явно видно разделение техники на две группы. Первую, как правило, составляют упрощенные «фанероиды» контурного типа, с которыми, если юный спортсмен в состоянии справиться с управлением, можно показать лишь средние скорости, да и то при хорошем двигателе. Вторую группу представляют аппараты, созданные точно по образцам чемпионской техники (если вообще не происходит откровенного заимствования). Сразу же отметим, что разрыв между двумя группами как по качеству исполнения моделей и их летным возможностям, так и по изначально решаемым вопросам очень велик. Полуучебные контурные скоростные служат скорее лишь задачам «обозначить» наличие данного класса на соревнованиях.

Чтобы немного уменьшить разрыв в уровне техники, мы при подготовке к новому спортивному сезону решили заняться поисками. Перелистывая журналы, наткнулись на старую публикацию в «М-К», в которой рассказывалось о крыле-ленте, сулившей необычайно высокие результаты.
 
Ошибок в теоретических выкладках, подтверждающих выгодность предложенного в «М-К» решения, не нашлось. Так почему же до сих пор на соревнованиях нет подобных моделей? Мы пришли к выводу, что спортсменов (а именно на мастеров и был рассчитан материал) отвратило от постройки подобных аппаратов два момента. Первый — технологические сложности создания крыла размахом свыше трех метров и опасения его вибрации в полете. Второй — крайне малая «база» модели в предложенном варианте. Дело в том, что для устойчивого горизонтального полета при хорде, равной буквально паре сантиметров, центровка должна быть выдержана с точностью долей миллиметра! Конечно, в такой ситуации отладить опытную машину прежде, чем она будет разбита, сложно: ведь на центровку окажет влияние даже степень наполнения топливного бака.
 
Выйти из тупикового положения нам позволил простейший прием. Сохранив крыло-ленту со всеми его достоинствами, мы заменили каплеобразный «фюзеляж» на вполне обычный, который служит в том числе и для размещения классического оперения на большом расстоянии от крыла. Теперь, несмотря на сверхмалую хорду, предел допустимых центровок расширился до вполне реализуемых границ. Некоторое увеличение аэродинамического сопротивления, вызванное индуктивным компонентом и ростом смачиваемой поверхности, не в счет по сравнению с выигрышем от сверхдлинного крыла.
 
Решение же задачи улучшения технологических свойств оказалось значительно более трудоемким. Немало времени мы потратили в поисках предлагаемого сегодня узла управления, основанного на отказе от прохода кордовых нитей внутри крыла. Теперь само крыло может быть изготовлено из древесины, так как оно... стало, по сути, частью одной из корд! А вторая проходит прямо за несущей плоскостью, «прячась» таким образом в ее аэродинамической тени и не привнося дополнительного сопротивления.
 
P и с. 1. Скоростная модель обычной схемы с удлиненным крылом:
 
P и с. 1. Скоростная модель обычной схемы с удлиненным крылом:
показан первоначальный вариант с внешним расположением двигателя, который вместе с баком позже перенесен на внутреннюю сторону фюзеляжа.
 
Р и с. 2. Силовая часть модели обычной схемы
 
 
Р и с. 2. Силовая часть модели обычной схемы:
1 — кок воздушного винта, 2 — перемычка (липа), 3 — накладка (фанера 1,2 мм), 4 — винты МЗ крепления двигателя (клеить в брусках моторамы), 5 — внешняя накладка (фанера 1,2 мм), 6 — топливный бак, 7 - обшивка хвостовой балки (ватман), 8 — наполнитель (пенопласт ПХВ), 9 — лонжерон балки (сосна сечением З Х 13 мм), 10 — силовая вставка (липа толщиной 13 мм), 11 — коробка крыла, 12 — брус моторамы (бук или граб), 13 — тяга руля (проволока ОВС диаметром 1,7 мм, проведенная в пенопласте хвостовой балки через направляющую соломину), 14 — качалка (две одинаковые детали из Д16Т толщиной 1 мм, соединенные с промежутком в 1 мм), 15 — переходник (сталь, на конце выполнить ушко толщиной 1 мм с отверстием диаметр 1 мм), 16 — фальшнервюра (фанера 2,5... 3 мм из переклея), 17 — карабин, 18 — основание коробки крцла (фанера 3... 3,2 мм), 19 — вставка (лнпа толщиной 3 мм), 20 — задняяйасть крыла (бальза средней плотности), 21 — передняя часть крыла (плотная липа), 22 — силовой стержень-тяга (проволока ОВС диаметром 2,5 мм; хвостовик опилить, обезжирить, обмотать нитками и вклеить на смоле в крыло; конец оформить в виде ушка), 23 — трубка (латунь), 24 — стенка коробки (фанера 1,2 мм). Зону «а» после сборки туго обмотать нитками с эпоксидной смолой.
 
Правда, здесь есть одна тонкость, знать и учитывать которую нужно непременно. Это эластичность корд на растяжение. Чтобы не усложнять рассуждения, мы приведем лишь окончательные выкладки.
 
Прежде всего требуется определить, насколько растягиваются корды при полете на максимальной скорости. Для расчета нужны лишь две величины: масса модели н ее предполагаемая скорость. Дальше идет элементарная подстановка в формулу центробежной силы. Так, например, скоростная массой 320 г, дающая скорость около 180 км/ч (50 м/с), будет натягивать нити с усилием примерно 5 кгс. Теперь, обозначив данное усилие F, используем его в следующей формуле:
 
дельта L=3,2 F,
 
где дельта L — прирост длин двух корд диаметром 0,4 мм длиной 16м, мм.
 
Точно так же рассчитывается удлинение корд диаметром 0,3 мм, только коэффициент здесь будет равен 5,7.
 
После окончания расчетов в нашем примере получим величину дельта L, равную 16 мм. А это означает, что при замене двух метров нити другим, гораздо более жестким телом (крылом), после выхода скоростной на режим произойдет переориентация нейтрального положения качалки на 1 мм по плечам подвески корд. Для уточнения отметим, что полная переориентация равна 2 мм и она распределяется по двум плечам качалки. При более высоких скоростях и массе модели ситуация усугубляется; в случае применения качалки с малым «размахом» ее перестановка, вызванная растяжением корд, может сильно повлиять на нейтральное положение рулей. Во время управления скоростной приходится учитывать данный фактор.
 
В принципе избавиться от ухода от нейтрали несложно. Достаточно качалку сделать немного разноплечей (в пропорции, соответствующей длинам прицепляемых кордовых нитей). Но, как нам кажется, делать этого не нужно. Ведь на взлетных режимах и на посадке, когда скорость невелика, приходится сильно поднимать ручку управления вверх. Если правильно выбрать размещение кабанчика руля (сверху или снизу стабилизатора, в зависимости от «внутреннего» или «внешнего» направления тягового плеча качалки), то характер пилотирования может только улучшиться!
 
При отладочных запусках полезно установить посередине размаха крыла на кронштейне небольшую стабилизатор-ную пластину. Это поможет предотвратить скручивание плоскости, если в процессе ее изготовления были допущены неточности. При нормальном поведении модели данный элемент снимается, и все функции стабилизации конца крыла принимает на себя специально спрофилированная законцовка.
 
Еще один вариант возможного применения крыла-ленты — скоростная схемы «утка». Особенности ее центровки таковы, что позволяют разместить корды перед крылом. Кажется, это наилучший вариант, так как здесь «лента» вообще не подвержена скручивающим усилиям: в полете она практически висит на туго натянутых кордах! Кроме того, четкая ориентация нитей одна за другой в комплексе с эффектом аэродинамической ени, в которой теперь будет «прятаться» само крыло, придаст аппарату хорошие аэродинамические характеристики. Немаловажно, что одновременно получается выигрыш по сопротивлению и от перевода мотоустановки на толкающий вариант. Так будет и облагорожен фюзеляж, и устранен его обдув высокоскоростной струей от воздушного винта. Технологичность изготовления «утки», простота и надежность модели получатся выше, чем у микросамолетов обычных схем.
 
В заключение хотелось бы заметить, что следующим шагом может стать крыло-лента, отформованная из углепластика. Жесткость этого материала позволит увеличить удлинение, доведя размах крыла до 3—3,5 м. При толщине в корне около 1,5 мм и на конце 0,8 мм столь длинную плоскость еще можно будет приподнять в руках, взявшись за фюзеляж модели, что снимет возможный вопрос со стороны судей о том, до какой степени удлинения крыло остается крылом и отвечает классификационным требованиям как несущий элемент летательного аппарата.
 
В. ЗВИТАЕВ, инженер, мастер спорта




Рекомендуем почитать
  • САМОЛЕТ-ДРОН
    САМОЛЕТ-ДРОНВы узнаете, как построить гибридный беспилотник с вертикальным взлетом и посадкой. Для разработки был взят самолет с неподвижным крылом, аппаратура для радиоуправления и компоненты квадрокоптера. В конечном результате мы получаем очень способный многоцелевой беспилотник, который идеально подходит для решения  целого ряда технических задач.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.