В мире моделей

С ЭЛЕКТРОМОТОРОМ — В НЕБО!

25.06.2016
С ЭЛЕКТРОМОТОРОМ — В НЕБО!В СКБ-306 МАИ сконструировано уже несколько аппаратов с силовой электроустановкой, но говорить всерьез о решении проблемы создания работоспособного малогабаритного электролета стало возможным только после того, как на курирующей кафедре разработали уникальный бесколлекторный электродвигатель постоянного тока. Его отличали малый вес, высокий (до 95%) КПД, а удельные энергетические показатели в 3—6 раз превышали соответствующие характеристики известных коллекторных двигателей.
 
Наша последняя разработка — теле-пилотируемый самолет с электроприводом «Электролет-2». Конструктивно он представляет собой легкую деревяннопластиковую конструкцию с толкающим винтом. Как показали эксперименты и расчеты, аппарат, построенный по такой схеме, имеет хорошее обтекание и малые турбулентные потери. Кроме того, отсутствие винтомоторной установки в носовой части гондолы позволило установить в ней датчики температуры, давления, а также фотокамеру.
 
СИСТЕМА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ. В нее входят силовой электродвигатель, электронный регулятор оборотов, бортовой приемник системы радиоуправления и две рулевые машинки привода рулей высоты и направления.
 
Для проведения сравнительных экспериментов мы использовали два электродвигателя — бесколлекторный постоянного тока с редкоземельным индуктором-ротором и обычный сильнофорсированный коллекторный двигатель с последовательным возбуждением. Их параметры (в скобках — характеристики коллекторного двигателя): КПД — 91 % (55%), масса — 1 кг (0,95 кг), длительно развиваемая мощность — 200 Вт (80 Вт), максимальная мощность — 500 Вт (170 Вт), частота вращения — 0—10 тыс. об/мин (0—7500 об/мин), напряжение — 27 В (27 В).
 
Блок-схема электрооборудования
 
Блок-схема электрооборудования:
 
1 — аккумулятор, 2 — приемник, 3 электронный регулятор, 4 — двигатель, 5, 6 — рулевые машинки.
А — руль поворота, Б — руль глубины.
 
Источник питания, то есть своего рода топливный бак нашего самолета — серебряно-цинковая аккумуляторная батарея емкостью 4,5 А/ч. Ее масса — 1,7 кг. Полная масса электрооборудования — 2,7 кг.
 
КОНСТРУКЦИЯ «ЭЛЕКТРОЛЕТА-2». Фюзеляж аппарата включает в себя носовую мотогондолу, центроплан, две хвостовые балки с двухкилевым вертикальным оперением и стабилизатор.
 
Мотогондола сделана из плотного пенопласта, усиленного сосновыми стрингерами. Поверхность гондолы оклеена плотной бумагой.
 
В мотогондоле располагаются аккумуляторы, силовой электродвигатель с регулятором оборотов, бортовой приемник системы радиоуправления и рулевые механизмы. В передней части гондолы
 
имеется также отсек для дополнительного оборудования.
 
Центроплан — наборной конструкции. Его обшивка — плотная бумага. К законцовкам центроплана крепятся хвостовые балки, там же установлены штыри, на которых закрепляются консоли крыла.
 
Схема телепилотируемого самолета «Электролет-2»
 
Схема телепилотируемого самолета «Электролет-2»:
 
1 — мотогондола, 2,10 — консоль, 3 — винтомоторная установка, 4 — хвостовая балка, 5 — киль, 6 — руль направлении, 7 — руль высоты, 8 — горизонтальное хвостовое оперение, 9 — центроплан.
 
Хвостовые балки выклеены из бальзовых пластин с поперечным набором. На концах имеются узлы крепления стабилизатора Кили образуют с балками монолитную конструкцию.
 
Привод рулей направления и высоты осуществляется от рулевых механизмов, расположенных в мотогондоле. Связь между первыми н вторыми — гибкие капроновые нити, проходящие через центроплан и сквозь хвостовые балки.
 
Вертикальное и горизонтальное оперение наборной конструкции. Рули управления подвешиваются к ним на капроновых петлях.
 
КОНСОЛИ. Имеют большие удлинение и площадь, вот почему к их конструкции должны предъявляться повышенные требования (прочность и культура веса). Мы изготовили консоли из бальзовых нервюр и двух сосновых лонжеронов переменного поперечного сечения. Суммарная масса — 0,3 кг. Обшивка — микалентная бумага с пропиткой эмалитом.
 
ВИНТ. От его параметров в значительной степени зависит качество полета — скорость и продолжительность. К тому же винту на электролете приходится работать при различных оборотах — исходя из этого, его параметры подбирали, ориентируясь на номинальную частоту вращения вала двигателя.
 
При расчете мы принимали скорость аппарата равной 60 км/ч, частоту вращения винта — 7000—8000 об/мин.
 
Мотогондола электролета
 
Мотогондола электролета:
 
1 — воздушный винт, 2 — электродвигатель, 3 — электронный регулятор оборотов, 4 — рулевые машинки, 5 — приемник, 6 — аккумуляторная батарея, 7 — отсек для дополнительного оборудования.
 
Статическая тяга энергоустановки электролета составляет в номинальном режиме 1,2 кгс, при форсаже — 3,0 кгс (с бесколлекторным двигателем). С тем же винтом коллекторный двигатель создавал тягу не более 1,5 кгс. Еще на sdelalsam.su можете посмотреть другие самоделки.
 
В процессе испытательных полетов выяснилось, что наш «Электролет-2» может находиться в воздухе от 20 до 60 мин в зависимости от режима работы двигателя. Силовая установка аппарата работала при этом весьма надежно — каких-либо отказов аппаратуры зарегистрировано не было. Электродвигатель нормально включался и выключался во время полета, а также, повинуясь радиоприказам пилота-оператора, менял обороты в весьма широких пределах.
 
А. ПАВЛОВ, старший научный сотрудник, руководитель СКБ-306 МАИ




Рекомендуем почитать
  • СЕКРЕТЫ НАСТОЛЬНОЙ СУДОВЕРФИ

    СЕКРЕТЫ  НАСТОЛЬНОЙ СУДОВЕРФИСудя по почте, поступающей от наших читателей, многим увлеченным созданием копий кораблей пришлись по вкусу подборки авторских материалов, раскрывающие различные секреты работы над микросудами. Сегодня мы знакомим моделистов с опытом работы А. Крайнева. МАСШТАБ КОПИРОВАНИЯ. В XVII—XVIII веках, когда умельцами того времени было создано немало сохранившихся до сегодняшних дней моделей парусников, был выработан масштаб копирования, основанный на исчислении размеров в футах и дюймах. Традиция выбора масштаба прошла через века, и сегодня наиболее удачными надо признать 1:32 и 1:4В. Дело еще и в том, что в соответствии с законами копирования все элементы модели должны делаться из тех же материалов, какие использовались на судне-прототипе. А такие детали, как фигуры орнамента, скульптурные элементы и другие детали декора парусников, при более мелких масштабах вырезать из древесины или кости крайне затруднительно.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.