В мире моделей

ТОЧНО В ВОРОТА

12.01.2013

ТОЧНО В ВОРОТА

Парусники класса «П» пользуются заслуженной популярностью у судомоделистов-школьников. Действительно, эти яхты-прямоходы при всем своем аэро- и гидродинамическом совершенстве не нуждаются в дорогостоящей аппаратуре дистанционного управления, к тому же в этом классе судомоделисты-конструкторы могут реализовывать самые смелые свои конструкторские замыслы.
Жесткий парус-крыло уже давно используется на яхтах класса «П» как высокоэффективный движитель. К числу его достоинств в первую очередь следует отнести высокое аэродинамическое качество и неизменность его формы, что благоприятно сказывается на скорости и стабильности движения, а значит, и курса.
 
В «Моделисте-конструкторе» уже не раз публиковались материалы о жесткокрылых парусниках. Сегодня мы рассказываем о еще одной конструкции яхты класса «П», которая при высокой скорости движения способна проходить дистанцию с минимальными отклонениями от заданного курса.
 
Браться за постройку этой модели лучше всего вдвоем-втроем — матричная методика формования корпуса наиболее подходит для изготовления небольшой серии яхт.
 
Конструкция предлагаемого парусника необычна. Так, геометрия его корпуса позаимствована у скоростного трехточечного глиссера, ну а движитель яхты представляет собой само-ориентирующуюся с помощью дополнительного паруса-стаби-лизатора двукрылую систему, напоминающую бипланную коробку (если воспользоваться авиационной терминологией).
 
Шарнирное крепление пары парусов-крыльев позволяет им самоустанавливаться под оптимальным углом к ветру в достаточно большом диапазоне курсов, ну а при изменении скорости парусника или направления ветра паруса автоматически займут нужное положение. Некоторым недостатком такой схемы является ее «двухрежимность» — при свежем ветре модель легко глиссирует, ну а при ослаблении ветра модель продолжает движение в водоизмещающем режиме со значительно меньшей скоростью.
 
Корпус парусника достаточно прост, поэтому судомоделист может выбрать любую технологию его изготовления. В частности, можно сделать наборный корпус с обшивкой из миллиметровой фанеры, можно вырезать заготовку из пенопласта и оклеить ее тонкой стеклотканью с использованием эпоксидной смолы. Здесь же предлагается матричный способ, с помощью которого можно тиражировать корпуса, создавая целую флотилию моделей яхт с корпусами-монотипами.
 
Первый этап — изготовление мастер-модели, или, как ее неблагозвучно называют специалисты, болвана. Для этого подойдут практически любые материалы, но проще всего сделать центральный корпус из пары дощечек-боковин толщиной 10—15 мм и фанерных днища и палубы. Боковые же поплавки — из липовых брусочков.
 
После стыковки всех трех элементов мастер-модель шпаклюется, тщательно шкурится и красится несколькими слоями нитроэмали с промежуточной шлифовкой. Готовая мастер-модель покрывается антиадгезионным слоем (например, дву-мя-тремя слоями восковой паркетной мастики с тщательной полировкой).
 
Модель парусника класса «П» с самоориентирующейся парусной системой
Модель парусника класса «П» с самоориентирующейся парусной системой:
 
1 — парус-крыло; 2 — узел парусной системы, шарнирный; 3 — киль (фанера s5); 4 — корпус; 5 — перо рулевое; 6— парус-стабилизатор; 7 — винт М6 крепления паруса-стабилизатора; 8 — гайка М5 крепления шарнирного узла; 9 — поперечина.
 
Положение парусов-крыльев b паруса-стабилизатора на различных курсах
Положение парусов-крыльев b паруса-стабилизатора на различных курсах:  
 
А — на курсе бейдевинд левого галса; Б — на курсе фордевинд; В — на курсе бейдевинд правого галса.
 
Таблица контрольных сечений профиля паруса-крыла
Таблица контрольных сечений профиля паруса-крыла
 
Парус-крыло
Парус-крыло:
 
1,8 — законцовки (фанера s3); 2 косынки (липа s3); 3 — втулка резьбовая, стыковочная (дюралюминий, труба 8x2); 4 — кромка передняя (сосна, рейка 14x8); 5 — мачта-лонжерон (сосна, рейка 20x6); 6 — нервюры (липа, пластина s2); 7 — кромка задняя (липа, рейка 22x8).
 
Шарнирный узел парусной системы
Шарнирный узел парусной системы:
 
1 — гайка М5 крепления шарнирного узла; 2 — втулка шарнирная (дюралюминий); 3 — валик шарнирного узла (сталь); 4 — поперечина корпуса (сосна, рейка 50x20); 5 — шайба (сталь); 6 — винт М6; 7 — траверса (дюралюминий, лист d5); 8 — заклепка (дюралюминий, d3, 2 шт.); 9 — балка-лонжерон (сосна, рейка d12); 10 — поперечина (дюралюминиевая спица d3); 11 — парус-крыло; 12 — винт М6 крепления паруса-крыла; 13 — втулка резьбовая, стыковочная.
 
Парус-стабилизатор
Парус-стабилизатор:
 
1,6 — законцовки (липа, пластина s3); 2,5 — нервюры (липа, пластина s1,5); 3 — кромка передняя (сосна, рейка 5x4); 4 — лонжерон (сосна, рейка переменного сечения); 7 — косынка (липа); 8 — кромка задняя (липа, рейка 10x5); 9 — переходник (проволока ОВС d3).
 
Следующая операция — изготовление матрицы. Сначала нижняя часть корпуса (без палубы) оклеивается парой слоев тонкой стеклоткани с использованием в качестве связующего эпоксидной смолы. При этом первый слой особенно тщательно прижимается к поверхности болвана — между ним и стеклотканью не должно быть воздушных пузырей и излишнего количества смолы.
 
После полимеризации смолы подготавливается композиция из обычного речного песка и той же «эпоксидки». Полученная масса закладывается в дощатый ящик, размеры которого несколько превышают габариты корпуса, после чего в нее до уровня палубы «погружается» мастер-модель с приформован-ной к ней оболочкой из стеклоткани. Эпоксидно-песчаная композиция тщательно уплотняется постукиванием по ящику, а поверхность массы выравнивается заподлицо с уровнем палубы корпуса. Через сутки мастер-модель аккуратно извлекается из корпуса — матрица готова.
 
Теперь возьмемся за изготовление собственно корпуса. Внутренняя поверхность матрицы по знакомой уже технологии покрывается антиадгезионным слоем, после чего на нее наносится лицевой слой будущей оболочки корпуса — подкрашенная нитрокраской эпоксидная смола. Не дожидаясь полного отверждения этого слоя (смола должна оставаться еще липкой), внутренняя поверхность матрицы оклеивается стеклотканью (3—5 слоев в зависимости от толщины ткани), причем первый слой из самой тонкой ткани приформовывается к матрице тщательно. Особо тщательно ткань укладывается в углы (ребра) корпуса.
 
После полимеризации эпоксидной смолы оболочка корпуса извлекается из матрицы и в ней прорезаются отверстия под рули и кили. Далее в корпус вклеивается поперечина из сосновой доски толщиной 20 мм, предназначенная для крепления к ней шарнирного узла двухпарусной системы.
 
Подготовленная таким образом оболочка вкладывается в матрицу, поверх нее натягиваются полиэтиленовая пленка и крышка из 10-мм фанеры с насверленными в ней отверстиями. Диаметр их выбирается таким, чтобы через отверстия можно было пропустить штуцер баллончика с монтажной пеной — именно ею заполняется внутренний объем корпуса. Для этого крышка с помощью струбцин прижимается к матрице, и штуцер баллончика последовательно вводится во все отверстия. Выделение пены из отверстий означает окончание процесса заполнения ею корпуса.
 
Сутки спустя, когда пена превратится в пенопласт, корпус извлекается из матрицы, и на нем закрепляются вырезанные из фанерных пластин кили и перья рулей, а также палуба.
 
Жесткие паруса (крылья) изготавливаются точно так же, как крылья авиамоделей. Каждое из крыльев собирается из соснового лонжерона (рейка 20x6 мм), нервюр, вырезанных из липовых пластин толщиной 2 мм, двух фанерных (толщиной
 
3 мм) законцовок, а также сосновых передней и задней кромок. В каждой из нервюр предусмотрено овальное отверстие, а в лонжероне в местах расположения нервюр выполнены прорези. При сборке крыла каждая нервюра насаживается на лонжерон, доводится до предназначенной для нее прорези, поворачивается на 90 градусов и тем самым накрепко фиксируется на лонжероне.
 
Для сборки крыла имеет смысл сделать простейший стапель, состоящий из ровной доски, к которой прибита рейка, поддерживающая заднюю кромку. Толщина ее выбирается такой, чтобы плоскость хорд крыла была параллельна плоскости доски-стапеля. Сборка крыла ведется с помощью эпоксидного клея.
 
В нижнюю часть каждого крыла врезается дюралюминиевая трубка диаметром 8x2 мм, в которой на длине 30 мм нарезана резьба Мб. Крепится эта деталь к лонжерону с помощью эпоксидного клея с усилением клеевого соединения намоткой капроновой нитью, пропитанной тем же клеем.
 
В верхней части лонжеронов просверливаются отверстия диаметром 3 мм, предназначенные для фиксации в них поперечины из дюралюминиевой вязальной спицы, соединяющей верхние части крыльев.
 
Оба паруса-крыла закреплены 6-мм винтами с шестигранной головкой на шарнирном узле, состоящем из дюралюминиевой траверсы с приклепанной к ней шарнирной втулкой.
 
Ответная часть шарнира представляет собой ступенчатый валик, на верхнем конце которого выполнен хвостовик с резьбой М5, а на нижнем сделана накатка. Крепление валика в сосновой поперечине корпуса — эпоксидным клеем.
 
Помимо крыльев на шарнирном узле крепится стабилизатор, с помощью которого крылья устанавливаются под оптимальным углом к направлению ветра. Стабилизатор состоит из сосновой балки-лонжерона, передней и задней кромок, пары законцовок и двух нервюр из липовых пластин.
 
Лонжерон представляет собой рейку переменного сечения: в задней своей части на длине 250 мм она квадратного сечения 8x8 мм, переходящего далее в круглое диаметром 12 мм. Крепление балки-лонжерона к шарнирному узлу — с помощью переходника, согнутого из стальной проволоки диаметром 3 мм, для чего в балке-лонжероне просверлено продольное отверстие диаметром 3 мм; фиксация деталей — эпоксидным клеем. В зоне стыковки балка-лонжерон обматывается капроновыми нитками с последующей пропиткой «эпоксидкой».
 
Перед стартом необходимо установить паруса-крылья так, чтобы их плоскости хорд были параллельны друг другу, а угол между плоскостями хорд паруса-стабилизатора и паруса-крыла составлял 3—5 градусов. Более точно этот угол можно определить в процессе пробных стартов. Следует учесть, что при изменении галса положение паруса-стабилизатора относительно паруса-крыла меняется на зеркально-симметричное, как это видно из рисунка на с.26 (А и В).
 
На полных курсах, близких к фордевинду (когда ветер дует сзади или сзади-сбоку), необходимо развернуть шарнирный узел стабилизатором вперед, а крылья-паруса установить «бабочкой».
И.ТЕРЕХОВ

 





Рекомендуем почитать
  • F3V — СКОРОСТНАЯ РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ
    F3V — СКОРОСТНАЯ РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯНа соревнованиях по судомодельному спорту наибольший интерес как у зрителей, так и у многих спортсменов вызывают состязания скоростных радиоуправляемых моделей фигурного курса. Самыми же популярными из них можно считать модели класса F3V — свободной конструкции. Их создателей, как правило, отличают глубокие знания по эксплуатации радиоаппаратуры, микродвигателей внутреннего cгорания, мастерство «судовождения» и, разумеется, специфические практические навыки.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.