В мире моделей

СУПЕРПИЛОТАЖКА ЮНИОРАМ

25.05.2013

СУПЕРПИЛОТАЖКА ЮНИОРАМПопытки применения на соревнованиях школьников откровенно упрощенной учебной техники в классе кордовых пилотажных моделей, естественно, не могут дать хороших результатов даже при отлично отработанных навыках пилота. Но, как ни странно, столь же плачевные результаты приносит и следование конструкторским приемам взрослых мастеров. Объяснение этому простое: у мальчишки, даже несколько лет занимающегося исключительно пилотажными, не может быть столь богатого опыта эксплуатации чемпионат-ной техники и двигателей, какие требуются при использовании специально сконструированной профессиональной «пилотажки». А ведь последняя, как правило, является, по сути, воплощением достижений в данном спортивном классе1 И любые чертежи современных моделей-«чемпионов» (какие и становятся базой для постройки даже юниорских аппаратов с моторами большой кубатуры) совершенно исключают любые скидки на «незнание» или «неумение».

Выход один — дать юниорам, набравшим определенный опыт в классе пилотажных, специальную технику, имеющую, так сказать, «промежуточные» характеристики. Основной комплекс требований — достаточная степень устойчивости при повышенной маневренности; сверхнадежность как самой модели, так и ее поведения в воздухе; и (чуть ли не в первую очередь) простота эксплуатации надежного мощного двигателя.
 
Один из вариантов решения проблемы мы выносим сегодня на суд читателей. Так как публикация не рассчитана на новичков-моделистов, можно не останавливаться на технологических тонкостях изготовления пилотажки — в основе ее конструкции хорошо известные в моделизме приемы. А вот о том, какие принципы заложены в схему предлагаемой машины, думается, будет полезно узнать всем.
 
Главнейший вопрос —оптимальное сочетание устойчивости и маневренности. В данном случае требования компромисса удовлетворяют как развитым относительным плечом стабилизатора при относительно узком крыле, так и использованием схемы управления с закрылками. Сразу же надо отметить, что цельноповоротное оперение — отнюдь не дань гонке за сверхманевренностью! Хотя среди многих спортсменов бытует мнение о повышенной эффективности подобного стабилизатора и связанных с ним признаков неустойчивости, в нашем случае это не так.
 
Цельноповоротное оперение решает на пилотажке одновременно две задачи: резкое снижение массы хвоста модели (а это уменьшение момента инерции относительно оси разворота в маневре) и ликвидация усилий в системе привода руля (стабилизатор полностью компенсирован по шарнирным моментам, и нагрузки на систему управления идут только от привода закрылков).
 
Как вы уже обратили внимание, на модели закрылок установлен только в межбалочном участке крыла. И это оправдано. Ведь если внимательно разобраться в опыте работы с самыми различными пилотажными аппаратами, то станет ясно: главная функция закрылков — совсем не в создании повышенной подъемной силы на крыле. В пользу этого утверждения говорит сравнение однотипных машин при различной удельной нагрузке; уменьшая ее настолько же, насколько дает прирост подъемной силы крыла применение закрылков, вы никогда не получите столь же значимого увеличения маневренности. Поэтому цель закрылков — формирование скоса потока за крылом в маневре, требуемого для хорошей работы стабилизатора. Конечно, исходная роль закрылка как элемента управления подъемной силой остается, но, повторяем, это второстепенно.
 
Следующий фактор, учтенный при проектировании новой модели,— гибкость крыла по вертикали при достаточной жесткости на крутку. О необходимости такого крыла знают далеко не все, поэто „Д^ полезно лишний раз акцентировать вника" ние на резком улучшении характеристик пилотажа, связанном именно с «эластичными» плоскостями.
 
Рис. 1. Основные размеры пилотажной модели
 
Рис. 1. Основные размеры пилотажной модели.
 
Рис. 2. Фюзеляж
 
Рис. 2. Фюзеляж:
 
I — кок воздушного винта, 2 носовой шпангоут (фанера 1,5 мм), 3 — брус моторамы (береза сечением !0Х 15 мм), 4 — двигатель КМД-2,5 с зад-Б ней стенкой от «Ритма», 5 накладка моторамы (фанера, 1,5 мм), 6 — полушпангоут (фанера, 1,5 мм), 7 — детали полика и стенки кабины (эле-Э- ктрокартон), 8 — фонарь (оргстекло толщиной 0,8—1 мм; задняя часть закрашена вместе с бор-тами фюзеляжа), 9 — хвостовая вставка (липа или береза; винт крепления задней кромки крыла 7 клеить в готовом фюзеляже), 10 — центральное /— ребро отъемного капота (липа толщиной 3 мм), 11 — силовой шпангоут (переклей из четырех сло-/\\\ ев фанеры 1,5 мм), 12 — топливный бак размером 30X45X50 мм, объемом 67 см3 (луженая жесть, / '^SjB трубки дренажа и питания — латунные трубки ..... 0 3X0,5 мм), 13 — отъемный капот (липа, долбить из двух симметричных заготовок 27Х60Х X 190 мм), !4 — винты МЗ крепления двигателя (клеить на эпоксидной смоле с пропиткой древесины в заготовках брусков моторамы). Внизу показан упрощенный вариант контурного фюзеляжа (липовые пластины толщиной 10 мм, обшитые после обработки контура фюзеляжа с обеих сторон фанерой толщиной I —1,5 мм; ложе крыла — фанера, 1,5 мм, с поперечным направлением волокон рубашки, спереди усилено липовым зализом; имитация фонаря — оргстекло толщиной около 3 мм).
 
 
 
Рис. 3. Крыло
 
Рис. 3. Крыло:
1 — гибкие выводы тросиков управления, 2 — обрамление за-концовки (липа, 2X4 мм; перед приклейкой распарить), 3 — контур законцовки (фанера, 1,5 мм), 4 — фальшнервюра (липа, 3 мм), 5 — концевая вставка-стенка лонжерона (липа, 3 мм), 6 — передняя кромка (липа или сосна, 10Х 15 мм; облегчить выдалбливанием до толщины около 4 мм), 7 — силовой лобик (лнпа или сосна, 3...4Х30 мм), 8 — нервюра (фанера, 1,5 мм, или симметричные верхние и нижние дужки из липы толщиной 3 мм), 9 — качалка, 10 — косынка для монтажа качалки (фанера, 3 мм), 11 — центральная стенка лонжерона (фанера, 1,5 мм), 12 — штырек фиксации крыла на фюзеляже (дюралюминий, 0 5 мм), 13 — подштырьковая бобышка (липа), 14 — обшивка центральной секции (фанера, 1... 1,5 мм), 15 — задняя бобышка (липа), 16 — косынка переднего гнезда фиксации балки (липа), 17 — груз массой 15 г, 18 — косая нервюра (липа, 2 мм), 19 — задняя кромка (сосиа, ЗХ5 мм), 20 — обрамление задней кромки (сосна или липа, 2Х 5 мм), 21 — шарнир навески закрылка, 22 — накладка заднего гнезда фиксации балки (липа), 23 — двухстороннее усиление кромки (сосна, 2X5 мм), 24 — дополнительная кромка (сосна, ЗХ 5 мм), 25 — закрылок (пенопласт толщиной 5 мм, окантованный липовыми рейками и оклеенный ватманом, либо легкий каркас с обшивкой из электрокартона), 26 — гнездо крепления кабанчика.
 
 
 
Р и с. 4. Сечения крыла
 
Р и с. 4. Сечения крыла:
А — основной вариант силовой схемы (номера позиций соответствуют деталям на рисунке 3; нервюры во втором, облегченном исполнении из липы), Б — вариант с «бойцовым» лобиком из легкого пенопласта, усиленным сосновыми полками лонжерона и обшитым бумагой на клее ПВА (нервюры вырезаны из пенопласта толщиной 3 мм, окантованы рейками 2X5 мм; стыки с полками лонжерона усилены фанерными косынками).
 
 
 
Рис. 5. Балка
 
Рис. 5. Балка:
1 — передний винт МЗ крепления балки на крыле, 2 — передняя оконечность (липа толщиной 7 мм), 3 — ложемент (липа толщиной 10 мм), 4 — стенка (электрокартон толщиной 0,6 мм), 5 — задний винт М4 крепления балки (перед обшивкой бортов монтировать в каркасе балки вместе с предварительно примотанным нитками с эпоксидным клеем силовым шпангоутом), 6 — силовой шпангоут (фанера, 4 мм), 7 — стрингер (сосна, 2,5X2,5 мм), 8, 11 — шпангоуты (пенопласт ПХВ толщиной 2 мм), 9 — перемычка (липа, 2,5 мм), 10 — нижняя обшивка (электрокартон или тонкая фанера), 12 — бобышка (липа, 5 мм), 13 — контур киля (алюминиевая вязальная спица 0 3 мм, концы проволоки перед приклейкой деревянным деталям обезжирить и обмотать тонкой ниткой), 14 — нервюра киля (сосна, 2X6 мм), 15—обшивка киля (лавсановая пленка), !6 — верхний стрингер (сосна, 3X5 мм). В упрощенном варианте балка выполняется из пластины липы толщиной 7 мм. К хвосту толщина заготовки уменьшается до 4 мм; в зонах монтажа заднего крепежного винта М4 и в месте навески стабилизатора балка с обеих сторон обшивается против растрескивания тонкой фанерой.
 
 
 
Р и с. 6. Стабилизатор
 
Р и с. 6. Стабилизатор:
1 — закругление (липа, 6 мм), 2 — за-концовка (липа, 3X6 мм), 3 — винт МЗ в качестве оси поворота стабилизатора (клеить в бобышке), 4 — бобышка (липа), 5 — силовая часть кромки (сосна, 2X7 мм), 6 — вкладыш кромки (сосна, 2X3 мм), 7 — нервюра (сосна, 2Х Х2 мм), 8 — стенка кромки (сосна, 1X4 мм), 9 — задняя кромка (сосна или липа, 1,5X6 мм), 10 — шайба с самоконтрящейся гайкой МЗ. Кабанчик монтировать на левой бобышке.
 
 
Рис. 7. Схема системы управления моделью
 
Рис. 7. Схема системы управления моделью:
1 — качалка (дюралюминий толщиной 2 мм), 2 — тяга закрылка (стальная проволока 0 2,5 мм), 3 — закрылок, 4 — ось поворота закрылка, 5 — кабанчик закрылка (латунь толщиной 1,5 мм), 6 — тяга руля высоты (алюминиевая вязальная спица 0 2,5 мм), 7 — кабанчик руля (латунь толщиной 1,5 мм), 8 — руль высоты (цельноповоротный стабилизатор), 9 — ось поворота руля, 10 — тросик управления.
 
Предлагаемая пилотажка заведомо не переоблегчена. Здесь не нужно искать каких-то сложных путей, так как слишком легкий аппарат не только сверхчувствителен к ветру, но и плохо управляется в некоторых ситуациях из-за неточного прохождения сигналов от ручки управления к рулям (хотя частично данная проблема снята применением компенсированной подвески цельноповоротного стабилизатора). Что действительно заслуживает внимания с точки зрения экономии каждого грамма массы — так это хвостовая часть модели, в основном определяющая весь момент инерции целой модели.
 
И в заключение — о двигателе. Без хорошего мотора вообще браться за пило-тажку не стоит; поэтому изначально считаем, что в вашем распоряжении имеется КМД с перебранной плотной «парой». Работа мотора в пилотажном режиме, как и запуск в любом состоянии, улучшатся, если вы сможете найти заднюю золотниковую стенку от старого «Ритма» и, отторцевав картер КМД сзади примерно на 2,5 мм, установите ее взамен штатной. Из крупных доработок двигателя надо упомянуть следующие: отклонение оси цилиндра назад для предотвращения сползания шатуна с пальца кривошипа (за счет подшлифовки верхнего посадочного торца картера с соответствующей переклейкой винта фиксации гильзы в головке); прорезка маслоудерживающей щели в нижней головке шатуна с разделкой «карманов» по ее концам; доработка «ритмовского» золотника (лучше и проще изготовить новый из стали ЗОХГСА с толщиной стенки в распределительной цилиндрической зоне около 0,5 мм). Фазы газораспределения корректировать нет необходимости; при изготовлении нового золотника можно принять фазу впуска, равную 180°, с забросом за НМТ порядка 30°. Большая сдвижка фазы впуска не нужна, так как мотор рассчитывается на средние обороты. Но, конечно, в любом случае в доработках есть смысл только при наличии хорошей, «тугой» пары поршень — цилиндр. Допустимо в качестве средства восстановления компрессии хромировать не гильзу (это сложно как по самому способу нанесения хрома, так и по технологии притирки), а поршень — примеры таких доработок уже существуют и дают хорошие результаты. Воздушный винт для доработанного двигателя КМД изготавливается из древесины размером 220ХЮ0 мм (шаг — до 130 мм, в зависимости от состояния и режима работы мотора). Соотношение углов отклонения закрылка и руля можно подобрать в соответствии с опытом пилота и личными пожеланиями. Центровка пилотажной — около 20—25% от САХ крыла (без закрылка).
 
В. КИБЕЦ




Рекомендуем почитать
  • РАКЕТОПЛАН-ДОЛГОЖИТЕЛЬ

    РАКЕТОПЛАН-ДОЛГОЖИТЕЛЬПредлагаемая модель имеет классическую схему планёра А-2 «Ястреб» в уменьшенном варианте. Основной материал для её постройки - бальза. Надо признать, что за последние три - четыре года подобные конструкции всё чаще появляются на соревнованиях любого масштаба (правда, у школьников выполнены они из более доступного материала - потолочного пенопласта). Возврат к данной схеме обусловлен ещё и стабильностью полёта такого ракетоплана. Исключение - только на взлётном (стартовом) участке.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.