СУПЕРПЛАНЁР RIVAL-2

К сожалению, в России пока мало известен очень интересный и популярный за рубежом подкласс радиоуправляемых планёров, название которого при переводе с большинства иностранных языков звучит как «метательный планёр».

Конструкция этих моделей несмотря на многолетнее существование подкласса, до сих пор не стала уныло однообразной.

К достоинствам подкласса нужно отнести полное отсутствие ограничений к самим моделям. Спортсмен сам выбирает все характеристики крылатой техники. Цель расчётов одна — обеспечить оптимальное соотношение параметров взлёта и требуемого времени планирования, которое и является единственным критерием зачётного полёта в туре на соревнованиях (обычно равно 3 минутам). Планёры должны запускаться с рук без применения каких-либо дополнительных приспособлений. Притом, исходя из участия в соревнованиях моделистов всех возрастов, допускается одно послабление. Тот, кто не обладает физическими данными дискобола, может использовать стандартизованную Правилами катапультную стартовую систему. Она представлена связкой резинового шнура сечением около 20 мм² и длиной порядка 3 — 5 м с капроновой нитью длиной до 20 — 25 м. В отношении катапульты ещё не пришли к типовому решению, и национальные Правила разных стран упоминают немного отличающиеся значения. Однако отметим, что общепринятым остаётся именно ручной запуск.

На сегодняшний день устоявшейся «стандартной» конструкции в данном классе, к счастью, ещё не существует. Правда, сейчас пришли к общему мнению, что размах крыла таких планёров должен составлять 1200 — 1600 мм, а их оптимальная масса находится в пределах 300 — 400 г. При этом отметим, что с успехом применяются и планёры размахом крыла 1000 мм или даже 2000 мм. Минимальная масса -далеко не главное, так как хороших результатов можно добиться и с полукилограммовым планёром.

И всё же, несмотря на разнообразие техники, уже существуют своеобразные «эталоны», забывать о которых при конструировании нового метательного планёра не стоит. Один из них — планёр Rival-2, который сконструировал один из больших и известных специалистов в области таких моделей — инженер P. Lishak (Чехия). История создания такого радиопланёра насчитывает уже более десятка лет. Но за прошедшее время ни одна из опубликованных в иностранных журналах моделей не превзошла Rival по сумме параметров. И именно поэтому мы сегодня представляем этот планёр для знакомства с новым для России классом.

Предлагаемая вашему вниманию модель радиоуправляемого планёра создана для полётов на небольших площадках. Аппарат хорошо ведёт себя при «пушечных» стартах с катапультных систем (10 м резины и 40 м капроновой нити), уверенно буксируется на обычном леере длиной 100 — 150 м, а также обеспечивает эффектный взлёт с руки. Исключительно летает и в потоках обтекания склонов даже небольшой высоты. Модель хорошо управляема и, несмотря на низкую удельную нагрузку на крыло, без проблем пилотируется даже в сильный ветер, обладая высокой «проницаемостью».

Здесь необходимо заметить, что явственно видно отношение конструктора к создаваемым им машинам в первую очередь как чисто «развлекательным», и лишь потом как к спортивным аппаратам. Это характерно для людей, увлечённых созданием моделей как таковых и для которых спортивные проблемы являются второстепенными. Наверное, именно поэтому P.Lishak успешно экспериментировал с удачной техникой и в других классах радиопланёров, а в последнее время он увлечён электролётами. «Ривали» последующих поколений с электроприводом смогли показать рекордные результаты.

Первые прототипы планёров возникли ещё в 1988 году. Эти модели успешно эксплуатировались на футбольных полях и стадионах. Удачная аэродинамика сохранилась и после установки на один из планёров двигателя Mabuchi RS-380 на пилоне и блока питания напряжением 9,6 В ёмкостью 0,5 Ач.

Эксплуатация прототипов необычной конструкции привлекла внимание и других моделистов. Известно, как минимум, о трёх аналогичных машинах, одна из которых успешно использовалась в классе F3J (!), вторая показывала совершенно уникальные результаты при старте с руки, третья имела стеклопластиковый фюзеляж со встроенной электрической винтомоторной группой. А о том, как летает представитель нового поколения — Rival-2, вы узнаете в конце статьи.

Интересно отметить, что планёры подобной схемы оказались не так чувствительны к увеличению нагрузки на крыло, как этого можно было бы ожидать. Хотя достижение указанных в статье весов отдельных элементов модели и может служить показателем класса работы, всё же оно не является непременным. Правда, более лёгкая модель будет в безветренную и атермичную погоду вести себя лучше тяжёлых.

КОНСТРУКЦИЯ МОДЕЛИ

Благодаря несложной и продуманной конструкции постройка модели происходит быстро и без проблем. Начинается она с выбора бальзы, которая должна быть одновременно лёгкой и жёсткой. Заметим, что лобзик понадобится лишь при изготовлении единственного фанерного шпангоута фюзеляжа, да пары небольших соединительных пластин лонжерона крыла. Остальные детали бальзовые, и при их вырезке пригодится только скальпель или модельный нож (либо жёсткое бритвенное лезвие). В качестве клея лучше всего подойдут цианоакрилатные «мгновенные» клеи, известные у нас как «циакрины». При достаточно точной подгонке деталей соединение с помощью них будет уступать по прочности лишь выполненным на эпоксидных смолах.

Крыло. Нервюры ушек вырезают по шаблонам, либо по одиночке, либо в пачках, но с вложением между всеми заготовками нервюр дистанционных пластин из обрезков мягкой бальзы толщиной 7 мм. Каркасы центроплана и ушек собираются по отдельности на плоских досках-стапелях. Концевые нервюры центроплана ставятся перпендикулярно стапелю. Корневые нервюры ушек — под углом, соответствующим «V» крыла.

Небольшое замечание. Не очень логично выглядит столь большая разница в шаге нервюр в центроплане и ушках. В общем-то, можно понять, чем изначально вызвано такое решение. Но нам кажется, что нервюры и на центроплане можно было бы поставить столь же редко. Предположим, что миллиметровая бальзовая обшивка лобика воспринимает большую часть изгибающих нагрузок, действующих на крыло вместе с лонжероном. Даже если это так, то для снижения массы, увеличения жёсткости и прочности полезнее в центропланный каркас ввести диагональные носики-полунервюры.

Ещё, имея богатую практику работы с лавсановыми плёнками, можно посоветовать дополнить концевые нервюры центроплана и корневые нервюры ушек верхними поясами окантовки. Это позволит надёжно приклеить лавсан к каркасу в наиболее трудных для обтяжки местах. В противном случае вам придётся часто подклеивать отошедшую плёнку.

Профили крыла и шаблоны нервюр

Фюзеляж:

б — бальза; с — сосна; ф — фанера; ст -сталь

Жёсткую обшивку лобика крыла лучше наклеивать на каркас лишь после калибровки её толщины и зачистки поверхности шпона. Сначала приклеивается нижняя часть обшивки, затем бальзовая стенка лонжерона. Бобышки под штырь и винт крепления крыла на фюзеляже подгоняются так, чтобы они хорошо прилегали как к нижней обшивке, так и к центральным сдвоенным нервюрам центроплана. В последнюю очередь монтируется верхняя жёсткая обшивка. Учтите, что перед этой операцией под задние кромки ушек нужно вложить клиновидные рейки. Они должны задать отрицательную крутку 5 — 7 мм по концевым нервюрам ушек. Замыкание кессонных лобиков верхней частью обшивки приведёт к резкому увеличению жёсткости на кручение и, соответственно, к невозможности задать или исправить крутку в последующем. Готовые центроплан и ушки стыкуются воедино с помощью фанерных вставок, выполняющих роль стенки лонжерона на переходных участках крыла.

Крыло обтягивается лавсановой плёнкой, либо высококачественной бумагой типа микалентной. Современные обтяжечные плёнки лучше не использовать, так как они слишком тяжелы, да и не обеспечивают повышения жёсткости крыла из-за своей избыточной эластичности. При работе с бумагой и эмалитами сушить крыло нужно, зафиксировав его в импровизированных шаблонах.

Фюзеляж. Предварительно на верхней панели хвостовой балки монтируются соответствующие шпангоуты. К боковинам фюзеляжа (обратите внимание — они имеют технологический разъём по верхнему лонжерону, поэтому фюзеляж условно состоит из нижней части, переходящей в хвостовую балку, и «надстройки») приклеиваются сосновые рейки лонжеронов и бальзо-вые рейки треугольного сечения, образующие нижние пояса лонжеронов. Потом через шпангоуты балки проводят трубчатые оболочки проволочных тяг рулей. К верхней панели хвостовой балки, закреплённой на стапеле, приклеивают подготовленные боковины. После высыхания клея можно заняться подгонкой и установкой носовой бобышки, сделанной заранее. Эту операцию также желательно проводить на стапеле, причём передняя часть боковых панелей должна свешиваться с его края.

Настала пора снимать фюзеляж со стапеля и заняться монтажом верхней части. Для этого вклеивают передние шпангоуты с уже установленными на них узлами крепления крыла. Теперь нужно нарастить боковины и обрамить их сверху сосновыми стрингерами. В переднем отсеке на клею ставится плата выключателя питания, а в подкрыльевом — плоская бобышка с буксировочным крючком. Потом подгоняется и приклеивается на место нижняя панель обшивки фюзеляжа. Наконец треугольные хвостовики «пилона крыла» подрезаются и сводятся друг с другом. Сверху получившийся обтекатель обшивается пластиной лёгкой бальзы.

Интересная и отработанная технология сборки фюзеляжа с условным его разделением по высоте на две части из-за появления треугольного обтекателя заставляет поспорить с автором. Дело в том, что между хвостовиком профиля центроплана и обтекателем образуется широкий клиновидный зазор, увеличивающийся по высоте к задней кромке крыла. Аэродинамике, в общем-то, очень чистой модели это не может идти на пользу.

Рекомендуем попытаться реконструировать фюзеляж, условно поменяв его верхнюю и нижнюю технологические половины местами. Таким образом фюзеляжная часть, переходящая в балку, передвинется вверх, прямо под крыло — и необходимость в обтекателе отпадёт сама собою. Образовавшаяся нижняя «припухлость» фюзеляжа может быть плавно сведена к задней кромке крыла до уровня нижней панели хвостовой балки.

Заготовка крышки передних отсеков приклеивается на «точках» клея на место, обрабатывается до требуемой формы и затем снимается с фюзеляжа. При желании крышку можно выдолбить для облегчения. В задний торец вклеивается бамбуковый штырёк, а в носу снизу ставится пластинка из тонкой фанеры, за которую крышка прижимается к бобышке с помощью проволочной пружины.

Для контроля стыкуемости и правильности взаимного положения крыло монтируется на фюзеляже. Во время этой проверки на борта приклеиваются бальзовые переходные зализы и уточняются их обводы. После расстыковки фюзеляж обрабатывается начисто, немного скругляются все внешние острые грани. Снаружи он обтягивается длинноволокнистой бумагой.

Хвостовое оперение. По конструкции элементы оперения настолько просты, что не требуют пояснений. Единственное замечание — по поводу приведённой на рисунках системы подвески рулей. Предложенная схема с микрошарнирами полностью оправдала себя. При этом отмечается, что эти узлы нужно врезать в тело рулей так, чтобы зазор между самими рулями и неподвижными элементами оперения был минимальным. Тогда будет обеспечена не только увеличенная эффективность рулей, но и точность управления. Обтяжка оперения — тонкая лавсановая плёнка или длинноволокнистая бумага. Кабанчики выпилены из тонкого стеклотекстолита и вклеены в рули. На фюзеляже оперение монтируется после окончания отделки фюзеляжа и оперения (естественно, все слои отделки на местах стыков полностью удаляются).

Есть ещё один момент, который хотелось бы уточнить. Это необходимость в роговом компенсаторе руля направления. Вернее… его ненужность. Наличие «рога» не только усложняет и ослабляет общую конструкцию вертикального оперения. Ещё он, как это ни покажется странным, снижает эффективность управления по курсу. Дело в том, что простой руль может быть отклонён на угол вплоть до 30° без заметной потери его эффективности. А на цельноповоротной пластинке (которой и является вся верхняя часть руля вместе с роговым компенсатором в предложенном на чертежах варианте) обтекание полностью срывается на углах, равных 10 — 14°! Так что имейте в виду, что вертикальное оперение можно смело реконструировать. Тем более, что компенсаторы, обычно применяемые только для снижения рулевых усилий в тягах и на руль-машинках, в данном случае совершенно не нужны. И так при данных режимах полёта и размерах оперения даже на максимальных углах отклонения усилия едва ли достигнут 100 г. Представляется, что наибольшие усилия в системе управления возникнут… из-за применения даже таких гибких тяг, как стальная проволока диаметром 0,6 — 0,8 мм. Проведение практически прямолинейных тяг возможно лишь при предложенной выше реконструкции фюзеляжа. В данном же случае не избежать, по крайней мере, трёх изгибов на каждом «боудене». А это -неизбежный рост величины трения, что окажется чувствительным при малой ёмкости аккумуляторов. Кстати, интересно было бы замерить усилия при обоих вариантах.

Монтаж аппаратуры. Эта операция немного усложнена лишь сравнительно тесным объёмом отсеков фюзеляжа. В предлагаемом варианте руль-машинки ставятся не на винтах, а зажимаются между приклеиваемыми к бортам брусочками бальзы. Подойдёт и монтаж машинок на бортах с помощью двухстороннего скотча. При бесконечной гонке за снижением веса вы можете без особых опасений вынуть плату приёмника из его корпуса и затолкать его в отсек фюзеляжа между двумя блоками полиуретановой губки. Аналогично укладывается и блок аккумуляторов. Антенна протаскивается через прорези, имеющиеся в нижней части каждого из шпангоутов хвостовой балки.

Весовые характеристики. Поэлементно (г): крыло — 85, фюзеляж с оперением — 85, блок аккумуляторов 270 тАч — 50, приёмник — 24, обе руль-машинки — 56. Полностью подготовленная к полёту модель имеет массу 300 г.

Полёты. Даже первые старты не приносят никаких неожиданностей, если модель построена достаточно точно и центр тяжести располагается на указанном месте, либо чуть впереди него. При лёгком броске против слабого встречного ветра планёр должен проходить около 50 м. Буксировка на леере или старт с помощью катапульты не приносит проблем. Полезно иметь в виду, что при катапультном запуске планёр энергично выталкивается практически вверх. Для сохранения натяжки резины в начальных фазах взлёта руль высоты сильно отклоняют вверх. Если теперь при приближении к верхней точке взлёта поставить руль в нейтраль, а потом снова поднять его, несложно за счёт эффекта динамостарта добиться выигрыша высоты до 15 м.

Rival-2 очень летуч и обладает большим диапазоном скоростей. После короткого периода привыкания к управлению этим планёром вы легко сможете осуществлять точную посадку в руку. Отметим, что кружение на высоте порядка 1 — 2 метров или пилотируемая мёртвая петля, выполняемая сразу после ручного запуска, не относятся к фигурам, вызывающим опасения. А высокое аэродинамическое качество модели не ставит перелёт всего футбольного поля (опять же при запуске с руки) в ряд необычных достижений. Прочность аппарата вполне достаточна при всех режимах полёта. При этом интересно будет узнать, что Rival-2 верой и правдой отслужил своему конструктору более пяти лет.

ОТ РЕДАКЦИИ:

В заключение, кроме наших рекомендаций создать по предлагаемым чертежам свой Rival-2 и познать все его лётные характеристики, полезно вспомнить ещё об одном факте.

В одном из последних номеров журнала FMT (Flug — und Modell-technik) опубликованы описания современной модели аналогичного класса и результатов её тестирования. Этот метательный планёр изготовлен с широчайшим использованием композитных материалов.

Обшивка лобика крыла выклеена из кевлара, полки лонжерона, вся задняя кромка и окантовка нервюр — углепластик, фюзеляж — кевлар и уголь, аналогично выполнено и V-образное хвостовое оперение. Сразу же вспоминаются чемпионатные свободнолетающие планёры F1А в элитном исполнении… Заодно и вся история развития класса F1A. Там гонка за результатами привела к немыслимому росту возможностей моделей парителей. А одновременно и к их постоянному усложнению и… к резкому падению популярности класса. Он попросту стал сверхсложным и малодоступным для моделистов, не способных всю свою жизнь посвятить именно и только таким планёрам (другими словами — он стал недоступным для непрофессионалов).

Публикация в FMT насторожила -неужели подобная судьба ждёт и метательные планёры? Но, похоже, что нет. Почему сделан такой вывод? Во-первых, «обрадовала» цена подобного изделия. Для развлечения такой суперпланёр, похоже, приобретут только «сумасшедшие» (по нашим, да, наверняка, и по зарубежным меркам модель сделана далеко не идеально — обшивка лобика заметно пузырит между нервюрами, на фотографиях видны огрехи, допущенные при сборке оперения и так далее). Потом, эта машинка выпускается не широко известной фирмой, а, возможно, самим автором разработки, причём в виде единичных образцов ручной работы. Но главное — по всем параметрам планёр уступает тому же Rival-2, что делает первый заведомо проигрышным даже на соревнованиях!

Судите сами. Размах крыла планёра немецких моделистов равен 1480 мм при площади 23,4 дм2. Rival-2: 1540 мм и 25,5 дм2 соответственно. Масса только самих моделей равна 192 и 170 г (здесь и далее вторые величины относятся к Rival-2), и это несмотря на использование на первой модели «космических» технологий и то, что она меньше! Масса бортовых частей аппаратуры управления — 152 и 130 г. В результате угольно-кевларовая машина имеет общую массу 344 г. a Rival-2, как уже говорилось, 300 г. Удельная нагрузка на крыло равна для первой модели 14,7 г/дм2, а для второй — 11,8 г/дм2. Надеемся, больше ничего объяснять не нужно?

В. ЗАМОЛОДЧИКОВ