В мире моделей

ВОПРЕКИ ТРАДИЦИЯМ

17.08.2013
ВОПРЕКИ ТРАДИЦИЯМ«Сделана без бальзы? Тогда плохая!» — такое, не допускающее возражений мнение о пилотажных традиционно бытует среди большинства спортсменов. Особенно категорично оценивают модель с точки зрения ее материала новички, — опытные пилотажники сначала уточнят, не использовался ли стеклопластик.А может, не стоит быть столь категоричным в суждениях
лишь «по одежке»? Ведь в конечном счете все летные свойства модели зависят не от используемых материалов, главное — удачные, с конструкторской точки зрения, грамотно спроектированные силовая и аэродинамическая схемы.
Пример тому — предлагаемая пилотажная, которую можно собрать хоть на кухонном столе из легкодоступных материалов.
Снизить силы, препятствующие быстрому развороту на «углах» квадратных фигур комплекса, — такую задачу мы старались решить при проектировании этой модели. Вот как мы при этом рассуждали. Если аэродинамические эффекты оказывают двоякое влияние на точность выполнения резкого разворота, то значительный разнос масс только вреден. Аэродинамическое демпфирование затрудняет вращение модели, но оно же помогает резко остановить быстрое вращение после перевода рулей в нейтраль. Представить себе влияние разноса масс можно, пытаясь раскручивать и быстро останавливать длинную рейку. Пока на ней ничего не навешено, сделать это будет нетрудно. Но как только на концах появятся небольшие дополнительные грузы (пусть даже намного более легкие, чем вес самой рейки), рука сразу почувствует разницу. То же происходит и на модели. Небольшое пере удлинение носовой части, несущей двигатель, или десяток лишних граммов на хвостовом оперении совершенно меняют характер управления. Пилотажка не только станет «вялой» при резкой даче рулей — ей значительно сложнее и остановить начатое вращение, она не сразу перейдет в прямолинейный полет после перевода рулей в нейтраль. В какой-то мере можно, казалось бы, спасти положение, сместив центровку назад, то есть уменьшив запас устойчивости по углу атаки. Но смотрите, к чему это приведет: дополнительная загрузка хвостовой части усугубит влияние разноса масс, причем и увесистый двигатель окажется на большем удалении от центра тяжести модели. В результате управляемость не улучшится, а устойчивость аппарата при замедленном выходе из фигуры в прямой полет уменьшится, управление станет сложнее.
 
Рис. 1. Пилотажная кордовая авиамодель.
Рис. 1. Пилотажная кордовая авиамодель.
 
Мы пришли к выводу: необходимо значительно укоротить носовую часть фюзеляжа и одновременно снизить до предела вес хвостовой. Учитывалось также, что влияние разноса масс в первую очередь определяется расстоянием от центра тяжести, входящим в формулу момента инерции во второй степени.
 
 
Рис. 2. Несущие плоскости
Рис. 2. Несущие плоскости:
1 — косынка (фанера 1 мм), 2 — ваконцовка (сосна 9X9 мм), 3 — направляющая для тросов управления (пружина из проволоки ОВС d 0,2 мм). 4 — передняя кромка (сосна 18X25 мм), 5 — трос управления d 0,5 мм, 6 — нервюра (липа толщиной 2 мм). 7 — отверстие для установки стойки шасси в двухстоечном варианте, 8 — качалка управления (Д16Т толщиной 2 мм, во всех отверстиях установлены стальные трубчатые пистоны), 9 — центральная нервюра (липа толщиной 6 мм). 10 — топливный бак, 11 — кронштейн качалки (П-образная проволока ОВС d 2,5 мм, паять изнутри к стенкам бака). 12 — полуиервюра (липа толщиной 5 мм), 13 — усиление стейкн задней .ромки (липа), 14 — кронштейн управления закрылками (проволока ОВС d 2.5 мм), 15 — бобышка крепления кронштейна (липа), 16 — закрылок (пенопласт ПХВ толщиной 2 мм), 17 — задняя кромка (сосна 2„5Х12 мм). 18 — стенка кромки (сосна 1X12 мм), 19 — зашивка центральной части стабилизатора (лнпа толщиной 0,5 мм), 20 — стабилизатор в сборе, 21 — руль высоты в сборе, 22 — бобышка крепления кабанчика, 23 — обшивка центроплана (липа толщиной 1.5 cc, слой  древесины параллельны размаху, на анде сверху верхняя обшивка не показана).
 
Оказывается, например, что двигатель весом 200 г, расположенный в 100 мм от центра тяжести и сбалансированный грузом 20 г на плече 1000 мм, оказывает в десять раз меньшее влияние на управляемость, чем грузик-балансир!
 
Расчеты показывают, что для пилотажек распределение масс по длине фюзеляжа — главный фактор управляемости и пилотажных свойств. Вспомните эксперимент с рейкой. И попробуйте повторить его за время, которое необходимо микроакробату для прохождения «угла» квадратной или треугольной фигуры, то есть за десятую долю секунды!
 
Рис. 3. Основные размеры модели
Рис. 3. Основные размеры модели.
 
Проектирование новой модели начали с выбора основных параметров аэродинамической схемы. Ее мы приняли полупланерного типа с крылом большого удлинения и с развитым плечом стабилизатора. Подобная компоновка обеспечивает хорошую управляемость при высокой устойчивости модели, длинное крыло снижает потери скорости на отдельных участках фигур.
 
Фюзеляж получился непривычной для современного «пилотажестроения» конструкции — с чрезвычайно короткой носовой частью. Его основой служат две плоские липовые боковины, пристыковываемые при сборке к смонтированным на крыле брускам моторамы. Носовая часть фюзеляжа дооформляется верхней и нижней половинами «капота», выдолбленными из липы и приклеенными к мотораме, боковинам и шпангоутам. Затем устанавливаются рейки хвостовой балки, брусок крепления шасси, хвостовые реечные шпангоуты и зашивка под стабилизатор. Вклеивать «полик» кабины удобнее после отладки системы управления, установка же нижней обшивки фюзеляжа не влияет ка очередность операций.
 
Рис. 4. Фюзеляж
Рис. 4. Фюзеляж:
1 — кок воздушного винта, 2 — несущий ложемент моторамы (береза 7x13 мм), 3 — «капот> (липа), 4 — передний шпангоут (фанера 2.5 мм), 5, 7 — шпангоут (фанера 1,5 мм). 6 — фонарь (оргстекло толщиной 0,5 мм). 8 —крышка отверстия в «полнке». 9 — верхний стрингер (сосна 4...8 мм). 10 — фальшкиль, 11 — косынка крепления стабилизатора.12 — хвостовая бобышка (липа).13 — нижняя обшивка хвостовой балки (лнпа толщиной 0,8 мм, слои поперек фюзеляжа), 14 — нижний стрингер (сосиа 4X4 мм). 15 — хвостовой треугольный шпангоут (рейки 2X4 мм, обшивки не касаются), 16 — боковина (липа толщиной 2 мм). 17 — бобышка Крепления стойки шасси (липа). 18 — обтекатель, 19 — стойка шасси в сборе, 20 — колесо, 21 — гайка крепления стойки шасси (клеить в бобышке), 22 — контур отверстия в «полике» под кронштейн привода закрылков.На виде сверху детали поз. 3 в 6 условно не показаны.
 
Крыло по конструктивной схеме напоминает плоскости бойцовой. Передняя кромка-лонжерон сосновая, в корне сечение заготовки 18 х 25 мм, к концу консоли оно уменьшается соответственно хорде в два раза. Масса такой кромки после доводки профиля значительна — около 150 г. Однако если учесть, что фюзеляж очень легок, а хвостовое оперение буквально "пуховое", то почему бы не вложить излишки массы в технологичную, прочную, расположенную близко от центра тяжести кромку-лонжерон! Такой элемент даже полезен — он способствует увеличению момента инерции по крену. Необычный профиль! Слишком тонкий! Как показали первые же испытания, можно смело отвергнуть эти сомнения! Переход на упрощенную профилировку не дал сколь-либо заметных ухудшений летных свойств, тонкий же профиль обеспечил возможность создания гибкого (только вверх-вниз, на крутку консоли оказались на удивление жесткими) крыла, дополнительно улучшающего характеристики модели при резких эволюциях.
 
Рис. 4. Схема разметки нервюр и обработки кромки-лонжерона
Рис. 5. Схема разметки нервюр и обработки кромки-лонжерона
 
 
Задняя кромка... Как и при прорисовке всех других элементов, прежде всего принималось во внимание удаление от центра тяжести. Поэтому кромка сделана облегченной, в виде буквы Т. Она позволяет без прогибов выдержать натяжение обшивки между редко поставленными нервюрами. Каркас крыла замыкается прочными сосновыми законцовками, связанными с передней кромкой фанерными врезными косынками, с задней — кромкой, подкрепленной легкими косынками.
 
Рис. 5. Схема управления моделью
Рис. 6. Схема управления моделью:
1 — трос управления, 2 — качалка, 3 — тяга привода закрылков. 4 — кабанчик закрылкоа, 5 — кронштейн привода закрылков. 6 — рейка-тяга. 7 — кабанчик руля высоты.
 
Небольшой изгиб кромки-лонжерона образован при сборке — за счет стягивания хвостовиков законцовок задней кромкой. Такой прием обеспечивает компенсацию незначительных неточностей установки деталей по углу атаки. Нервюры, вырезанные с минимальными припусками, вклеиваются в собранный силовой контур после отверждения соединяющего его клея, стыки деталей усилены треугольными рейками.
 
Р и с. 6. Топливный бак
Р и с. 7. Топливный бак (жесть луженая толщиной 0,2 мм).
 
Порядок сборки центроплана крыла: усиление задней кромки, топливный бак с узлом качалки управления и тягой закрылков, центральная нервюра из двух половин (верхней и нижней) и полунервюра, обшивка центроплана. После окончания сборки каркаса вклеиваются узлы вывода тросов управления, в правой консоли заделывается груз массой 15 г, после чего особенно тщательно устанавливаются бруски моторамы и в них заклеиваются винты М3 для крепления двигателя.
 
Закрылки предельно облегченной конструкции. Благодаря значительному сужению и соответственно большой ширине и толщине в корне они получаются достаточно жесткими на кручение. Лучшим материалом для окантовки закрылков надо признать бальзу, хотя удовлетворительные результаты можно получить и с тонкими липовыми рейками. Задача окантовки — предохранить пенопласт от воздействия температуры при обтяжке лавсановой пленкой и как бы «раздвинуть» по передней кромке закрылка обшивку. От завала последней на сторону предохраняют легчайшие полунервюры, не касающиеся обшивки.
 
Горизонтальное оперение по конструкции полностью повторяет закрылкилевые шайбы. Заметим, что основная их функция — не улучшение внешнего вида пилотажной, о повышение эффективности оперения: устраняются концевые перетекания при значительных углах отклонения руля.
 
Шасси велосипедной схемы. Конструкция стойки ясна из рисунка, перо вилки несет небольшое колесо, похожее на «гоночное». Хвостовая часть обтекателя с «пяткой» надежно удерживает хвост модели от опускания на взлете и посадке, а крен предотвращают легкие костыли на комках консолей. Мы отказались от обычного двухстоечного шасси, так как оно дает увеличенное сопротивление и снижает симметричность управления на прямых и обратных фигурах. Заодно удалось обойтись без длинного и сравнительно тяжелого хвостового костыля с узлом крепления на фюзеляже.
 
 
Рис. 7. Стоика шасси
Рис. 8. Стоика шасси:
1 — кронштейн (Д16Т, профиль «швеллер» доработанный), 2 — щека (Д16Т толщиной 1,2 мм), 3 — прокладка (фанера 3 мм).
После сборки стойки на эпоксидном клее и на потайных заклепках обработать вертикальную часть до эллиптического сечения и обмотать капроновыми нитками с эпоксидной смолой виток к витку. Консольные «усы» обмотать нитками, клеить изнутри к стенкам обтекателя.
 
Система управления обычного типа, надо упомянуть лишь разные длины поводков при нейтральном положении рулей. Эта разница равна 103 мм и служит для предохранения карабинов корд от сцепления.
 
Обшивка всей модели — из металлизированной лавсановой пленки на клее БФ-2. Исключение составляет только фюзеляж. Для повышения жесткости на кручение он обшивается кабельной бумагой средней толщины. Фальшкиль монтируется после пробных запусков и служит своеобразным грузом, позволяющим точно подобрать положение центра тяжести.
 
Центровка указана на чертеже. Возможно, вам потребуется несколько изменить ее положение, чтобы добиться
максимальной устойчивости и управляемости. Однако надо отметить, что и приведенное значение обеспечивает отличное сочетание этих характеристик при довольно переднем значении около 24% по САХ {критическая центровка подобной полупланерной схемы соответствует примерно 35 %!).
 
Мотоустановка — серийный микродвигатель КМД-2,5 с деревянным воздушным винтом 230 X 130 мм и с баком объемом около 80—100 см3, работающим под давлением. Мы считаем эту систему питания наиболее надежной, тем более что добиться от «дизеля» хотя бы мало-мальски удовлетворительной перегазовки на фигурам невозможно. Зато режим на всех фигурах при подачо топлива из бака под давлением надежнее,  он не меняется по мере выработки топлива, да и ка четких «углах» снижение оборотов не так заметно.
 
В. КИБЕЦ




Рекомендуем почитать
  • В НЕБО — НА РОТОРЕ

    В НЕБО — НА РОТОРЕКордовая модель автожира с двигателем МК-17. Читателям журнала «Моделист-конструктор» нет необходимости объяснять, что такое автожир. Однако нынешние авиамоделисты, скорее всего, забыли, что такие винтокрылые летательные аппараты существуют. А ведь в 60-е годы минувшего века среди официально утвержденных классов существовал достаточно популярный у кордовиков класс моделей автожиров, соревнования в котором разыгрывались на всех уровнях — вплоть до первенстве страны. Ну а сегодня эти винтокрылые летательные аппараты создают считанные моделисты. В предлагаемой публикации делается попытка пробудить интерес к этому интереснейшему летательному аппарату.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.