ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ СКОРОСТНОЙ КОРДОВОЙ АВТОМОДЕЛИ

Принципы конструирования кордовых автомоделей вырабатывались годами на основе опыта многих поколений спортсменов-кордовиков. При этом конструкция и компоновка модели почти не изменились более чем за полвека, прошедших с момента зарождения автомодельного спорта. Принципиальной новинкой за эти годы стала резонансная выхлопная труба, появившаяся в начале 1970-х гг. Другим, менее революционным добавлением в конструкцию стали пружинно-гидравлические амортизаторы переднего и заднего мостов модели.

Таким образом, современная кордовая модель, как и прежде, состоит из длинной узкой моторной рамы, на которой смонтированы двигатель, редуктор, объединенный с задним мостом, передний мост, а также детали топливной и электрической системы. Вышеназванные детали заключены в легкий пластиковый корпус, служащий одновременно и обтекателем. Скоростная кордовая модель состоит из нескольких агрегатов и узлов, но остановимся на моторе, который, не без основания, называют «сердцем» модели.

МОТОР

Мотор кордовой модели, как говорилось в первой публикации («М-К» № 11′ 2015), чрезвычайно прост. Это двухтактный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с калильным зажиганием. В кордовом моделизме используются лучшие образцы модельных двигателей промышленного производства с объемами цилиндра 1,5 см3, 2,5 см3, 3,5 см3, 5 см3 и 10 см3. Все они подвергаются кардинальной переработке, в результате которой от серийного двигателя часто остаются лишь картер и поршневая пара, да и то в значительной степени переделанные. Некоторые моделисты идут еще дальше, они конструируют и изготовляют моторы собственной конструкции. И надо сказать, что некоторые из них выигрывают по ряду параметров у переделанных двигателей промышленного производства.

В любом моторе самой главной и важной частью является пара цилиндр-поршень — его настоящее «сердце», потому как от пары, в первую очередь, зависят скоростные характеристики двигателя. Это очень сложная деталь, работе над которой моделисты посвящают большую часть времени по подготовке к соревнованиям. Дело в том, что поршни модельных микродвигателей не имеют компрессионных колец, и, чтобы обеспечить эффективную работу поршневой группы, необходимо тщательно притереть поршень и цилиндр. Это довольно трудоемкое занятие. Требует определенного внимания к себе и цилиндр в плане доработки его каналов. Следует сказать, что все эти тонкие и деликатные работы производятся вручную. А если учесть, что новая, идеально притертая и доработанная пара служит всего для нескольких заездов, то значение данного узла трудно переоценить. Однако, этим сложности с подготовкой моторной установки не ограничиваются. Дело в том, что мотор скоростной модели должен работать в тесной взаимосвязи с резонансной трубой, которая обеспечивает дополнительный прирост мощности. Правильно подобранная резонансная труба, увеличивая наполнение цилиндра рабочей смесью, выполняет роль своеобразного турбонаддува. Поэтому недостаточно иметь идеально притертую поршневую пару, необходимо подобрать еще и резонансную трубу, которая бы идеально работала в паре с двигателем.

Двигатель А. Карпузикова (1,5 см³) — один из самых успешных моторов кордовою моделизма

Поршневая пара современного двигателя

Мотор устанавливается на модель вертикально, примерно в середине ее длины. На выходе его вала крепится маховик, который через короткий карданный вал соединяется с задним мостом. На выпускной патрубок мотора устанавливается (выхлопом назад) резонансная труба. (В кордовом моделизме применяются двигатели с калильным зажиганием, то есть воспламенение топливной смеси происходит от раскаленной нихромовой спирали свечи в головке цилиндра. Топливо (80% метанола и 20% касторового масла) в двигатель поступает из бака самотеком и при помощи простейшего карбюратора — жиклера превращается в газовоздушную топливную смесь, которая подается в цилиндр через газораспределительное устройство в виде дискового (типа «циммерман») или цилиндрического золотника.

РЕДУКТОР

Редуктор — это, пожалуй, вторая по важности после мотора часть модели. В кордовых моделях используется редуктор открытого типа на конических шестернях. Его корпус изготовляется из алюминиевого сплава, валы и оси редуктора вытачиваются из стали с последующей термообработкой. По сути, редуктор и является задним мостом модели, так как на его ось крепятся (посредством фланцев) задние колеса. Дифференциала кордовые модели не имеют. Редуктор-задний мост обычно подрессорен одним или двумя пружинно-гидравлическими амортизаторами, которые спортсмены заимствуют из конструкций радиоуправляемых моделей. Вся сложность конструирования и изготовления редуктора заключается в достижении максимального КПД, что получается путем высокоточного изготовления шестерен со шлифованным зубом и применением прецизионных подшипников, а также скрупулезного выставления необходимых зазоров. Вообще, вся философия постройки кордовой модели заключается в снижении потерь на трение во всех узлах и агрегатах (в том числе потерь аэродинамических), а также в балансировке всех вращающихся деталей модели.

Если интересуетесь гитарой, то советуем уроки гитары в рок-академии, которые помогут в освоении данного инструмента.

РЕЗИНА КОЛЕС

От правильного выбора резины колес также в огромной степени зависит результат соревнований: она в первую очередь должна обеспечивать максимальное сцепление модели с дорожкой, особенно при разгоне. Одновременно резина колес должна обладать высокой износостойкостью и прочностью: многие рекорды не состоялись именно по причине разрушения ее на высоких скоростях. Резина для кордовых моделей «выпекается» в специальных печах, в пресс-формах, при соблюдении строго определенной температуры и времени. Среди спортсменов секретом ее высококачественного изготовления владеют лишь единицы.

Сборочный чертеж кордовой модели (модель WMCR 3,5 см³)

Общая компоновка модели (с выносными надписями)

Диаметр резины задних ведущих колес подбирается в зависимости от состояния дорожки, погодных условий и других факторов. Подбор резины — это одно из главных умений (мастерства) моделиста. Дело в том, что в ходе заезда резина увеличивается в диаметре, одновременно происходит усиление ее сцепления с дорожкой. Все это зависит в том числе и от ширины свободной (не зажатой колесными дисками) резины -параметр, который необходимо учитывать при подготовке к соревнованиям. В ходе одного заезда резина колес изнашивается на 0,5 — 2 мм так, что ее повторное применение возможно. Одна пара резины может служить пять -шесть заездов и больше.

МОТОРНАЯ РАМА (ПОДДОН)

В большинстве конструкций кордовых моделей моторная рама, или, как ее еще называют, поддон фрезеруется из цельной заготовки из алюминиевого сплава. Чаще всего применяется форма в виде лодки. Поддон является основанием для крепления всех узлов и агрегатов, а также и днищем модели. К поддону крепится и кордовая планка, соединяющая модель с кордовой нитью, это наиболее ответственная (в смысле прочности) деталь. Крепеж узлов модели осуществляется винтами от М2,5 до М5 максимального класса прочности — 12,9. Тщательного соблюдения вышеприведенной технологии в целях безопасности требует технический регламент автомодельного спорта.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА

Топливная система состоит из бака, остановочного устройства и топливопровода. Бак имеет дренажную трубку, выведенную из корпуса модели навстречу воздушному потоку, что позволяет получить внутри него избыточное давление Для заправки предусмотрено отверстие с герметично закрывающейся пробкой. Бак устанавливается на упругих прокладках (амортизаторах) -для исключения вспенивания топлива. Главная функция бака кордовой модели — обеспечение бесперебойной подачи топлива, независимо от величины центробежной силы! Эти довольно сложные условия реализуются посредством специальной формы бака, расположения заборной и дренажных трубок внутри него и положения концов этих трубок относительно оси, на которой находится сопло жиклера. Все это обеспечивает необходимое избыточное (но строго определенное) давление в баке.

Остановочное устройство (см. «М-К» № 11/2015) топливной системы работает на пережимание селиконовой трубки, по которой топливо поступает из бака в двигатель.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Система электропитания кордовой модели чрезвычайно проста. Это источник тока в виде аккумулятора АА или ААА, соединенный проводом (с помощью специальной клеммы) со свечой. Для включения/выключения свечи электрическая схема дополнена тумблером.

После того как двигатель завелся, свеча остается раскаленной за счет высокой температуры в камере сгорания, при отсутствии на ней напряжения.

Поэтому некоторые моделисты вообще отказываются от бортового электропитания и для пуска двигателя используют внешний источник электроэнергии, связь с которым прерывается после начала движения модели.

КОРПУС (ОБТЕКАТЕЛЬ)

Все узлы и агрегаты модели, смонтированные на поддоне, закрываются обтекателем, который идеально точно подогнан к его обводам, составляя с ним единое целое. Обтекатель крепится винтами. Основные требования, предъявляемые к корпусу, — это достаточная прочность при минимальном весе. Таким требованиям отвечают, например, корпуса, изготовленные из углеволокна. Но еще недавно были широко распространены обтекатели из стеклоткани (на эпоксидной смоле) и даже дерева (липы или бальзы) с толщиной стенок в 1,5 — 2 мм (!). В корпусе имеются технологические отверстия: для доступа к свече двигателя, винту регулировки жиклера, для антенны остановочного устройства, тумблера включения подкала свечи, а иногда и для воздухозаборника охлаждения двигателя. Тщательно подготовленная поверхность корпуса покрывается эмалью выбранного цвета, а затем лаком и, по желанию, на него наносятся различные надписи и рисунки. Общая форма отвечает аэродинамическим и эстетическим требованиям, которые, естественно, с годами меняются в соответствии с тенденциями моды автомодельного дизайна.

Редуктор на конических шестернях для модели 10 см³

Резина и колесо кордовой модели

Уже готовая модель подлежит центровке в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Правильно отцентрованная, она в ходе заезда будет иметь траекторию движения, близкую к идеальной. Это дает прирост скорости в несколько десятков километров в час (при том, что счет в кордовом моделизме часто идет на десятые доли). Но даже после того, как все эти условия выполнены и модель окончательно готова к стартам, спортсмену еще предстоит «научить» ее показывать те результаты, на которые она запроектирована. На это часто уходят месяцы, а то и годы упорных тренировок. Поэтому, кроме всего прочего, кордовик должен обладать немалым терпением и большим зарядом оптимизма.

Л. ШПРИНЦ

(Автор благодарит эстонского спортсмена Тыну Сеппа, актуального рекордсмена мира, за помощь в подготовке статьи).