«СХЕМАТИЧКА» КЛАССА В1

Приверженцы класса резиномоторных свободнолетающих авиамоделей В1, не переворачивайте страницу журнала, увидев на рисунках технику, по внешним признакам относящуюся к детским «схематичкам»! Преодолейте пренебрежение к давно пройденной вами схеме и прочитайте материал. Возможно, вы найдете для себя немало интересного.

Итак, что за машину предлагается обсудить? Эта резиномоторка соответствует современным представлениям о чемпионатных моделях, но ряд ее узлов отличается от привычных. Главное нововведение — простейший фюзеляж из рейки взамен привычного трубчатого. Таким образом, жгут резиномотора оказывается снаружи, как на «схематичках» для младших школьников.

Не спешите осуждать подобное решение. Попробуйте сначала, следуя за нашими рассуждениями, взвесить все «за» и «против». К положительному здесь можно отнести чрезвычайную простоту изготовления реечного фюзеляжа, его малую массу и достаточную надежность. Если говорить об отрицательном, то, кроме незащищенности жгута резиномотора от грязи, ничего более существенного привести не удастся… Суждение о внешней неприглядности «схематического» решения серьезным признать нельзя.

А вот аргументы, которые могут перетянуть чашу весов в пользу фюзеляжа-рейки. Попробуем хотя бы в первом приближении определить, что лучше, а что хуже с точки зрения аэродинамика. Не думайте, что можно вынести мгновенный и однозначный приговор рейке. Важнейшим критерием тут является величина общей внешней, так называемой смачиваемой поверхности. У трубчатого фюзеляжа периметр при диаметре 28 мм составляет приблизительно 88 мм. А у «схематической» конструкции — всего 48 мм. Резиновый жгут, расположенный снаружи, добавит к этой величине еще примерно 25 мм. В итоге общий периметр (а значит, и смачиваемая поверхность) силовой части фюзеляжа во втором случае выигрышнее. Что касается кажущейся неудобообтекаемости скрученного жгута резины, то нужно учесть, что весь резиномотор прячется в аэродинамической тени бобышки воздушного винта со всеми узлами крепления его складывающихся лопастей на концах угловатой ступицы. Кстати, то же можно сказать и о режиме планирования, когда лопасти винта уже сложены вдоль фюзеляжа.

Да, по поводу незащищенности жгута не поспоришь. А вот о том, насколько страшно потенциальное загрязнение, можно судить хотя бы по опыту эксплуатации «чистокровных схематичек». Много ли разрывов резиномоторов на них вам приходилось наблюдать? Действительно, таковых практически нет. Другое дело — эксплуатация моделей класса В1. Разрывов, вызванных случайным касанием закрученного и растянутого пучка резины с передним обрезом фюзеляжной трубы, сколько угодно. Кроме того, при «взрывном» порыве всего резиномотора, как правило, уничтожается и сама трубчатая часть фюзеляжа (исходя из того, что класс В1 предназначен прежде всего для школьников, кевларово-угольные «трубы» во внимание не принимаем). Что же касается преимущества в массе, достаточно упомянуть, что заготовка пустотелого профиля длиной 550 мм, склеенного эпоксидкой из четырех сосновых реек сечением 10×2 мм (это дает сечение фюзеляжа 12×12 мм), весит всего лишь 20 гс. Мы же на деле используем сборку из реек сечением 10,5×1,5 мм.

Основные геометрические параметры свободнолетающей модели с резиномотором класса В1.

Фюзеляж:

1 — вал воздушного винта (проволока «серебрянка» Ø3), 2 — шайба упорная (для передачи осевых усилий через ступицу винта на передний шарикоподшипник), 3 — пилон бобышки (дюралюминий), 4 — винт стяжной М2,5 (2 шт.), 5 — накладка (сталь, полоса s3), 6 — бобышка рейки фюзеляжа (граб или другая твердая древесина), 7 — балка фюзеляжа носовая (сборка из четырех сосновых реек 10,5×1,5 на эпоксидной смоле), 8 — пенал хвостовой балки (отдельные элементы — фанера s1 ,5; клеить перед окончательной сборкой рейки фюзеляжа), 9 — винт М3 с увеличенной головкой, 10 — балка фюзеляжа хвостовая (сосновая или, что лучше, еловая рейка 6×6; к хвосту сечение плавно уменьшить до 4×4), 11 — крюк навески резиномотора (дюралюминий), 12 — окантовка киля верхняя (сосновая рейка 2,5×1,5; необходима для надежной приклейки киля к фюзеляжу), 13 — прокладка (липа), 14 — корпус шарикоподшипников (дюралюминий), 15 — крючок фитильного ограничителя времени полета модели (проволока ОВС Ø0,8), 16 — окантовка киля основная (липовая рейка 2,5×2,5 по всем внешним кромкам), 17 — наполнитель киля (мелкошариковый упаковочный пенопласт, нарезанный на пластины s2,5), 18 — обшивка киля (бумага тонкая кабельная или бумага для самописцев на жидком клее ПВА), 19 — фиксатор стабилизатора штыревой задний, 20 — подкладка регулировочная, 21 —ус вилки навески откидного стабилизатора (проволока ОВС Ø1,2— 1,4), 22 — пружина принудительного поднятия стабилизатора (проволока ОВС Ø0,7), 23 — подшипник трубчатый (отрезок медицинской иглы), 24 — хомут (латунь или жесть, лист s0,5; после формовки и обжатия паять совместно с деталью 23; жестко крепить на хвостовой балке нитяной обмоткой и проклейкой шва эпоксидной смолой), 25 — стопор воздушного винта штыревой, 26 — шарикоподшипник.

Крыло:

1 — законцовка (облегченная деталь из фанеры s 1.5), 2 — передняя кромка, 3 — наполнитель лобика, 4 — лонжерон пластинчатый, 5 — косынка переходная (фанера s 1,5), 6 — нервюра перехода центральной части крыла в «ушко» (легкая липа), 7 — фальшполка накладная, 8 — нервюра типовая сборная, 9 — нервюра центральная широкая, 10 — обшивка лобика, 11 — кромка задняя, 12 — косынка центральная (фанера s 1), 13 — косынка нервюры (фанера s1). Обшивка крыла — наполненная (шероховатая) лавсановая пленка толщиной 0,020 — 0,023 мм.

Стабилизатор:

1 —законцовка (сосновая рейка 2,5×2,5). 2 — кромка передняя (липовая рейка 2,5×2,5), 3 — наполнитель (мелкошариковый упаковочный пенопласт, пластины 82,5), 4 — нервюра (сосновая рейка 2,5×1), 5 — усиление (фанера s 1, 2 шт.), 6 — нервюра центральная (сосновая рейка 2,5×1,5), 7 — бобышка под штыревой фиксатор (липа), 8 — обшивка жестких панелей стабилизатора (бумага для самописцев на жидком клее ПВА; заготовки вырезать с учетом оклейки и центральной хвостовой зоны), 9 — кромка задняя (сосновая рейка 2,5×2,5).

Обшивка стабилизатора — наполненная (шероховатая) лавсановая пленка толщиной 0,015 мм.

Профили несущих плоскостей модели:

1 — кромка передняя (липовая рейка 3×2), 2 — обшивка лобика (бумага для самописцев на жидком клее ПВА), 3 — наполнитель лобика (мелкошариковый упаковочный пенопласт, нарезанный по металлическим шаблонам термолобзиком), 4 — лонжерон пластинчатый (сосновая рейка 9×1 в центре крыла, 9×1,5 — в месте перехода в «ушки» и 8×1 — на концах крыла), 5 — фальшполка накладная (липовая рейка 1,5×1,5), 6 косынка (фанера зі,5), 7 — окантовка Сандвичевой нервюры (липовый шпон s0,7 — 0,8), 8 — наполнитель нервюры (мелкошариковый упаковочный пенопласт), 9 — косынка нервюры (фанера sІ), 10 — задняя кромка (сосновая рейка 6×2,5).

А — сечение крыла по центральной части и месту перехода в «ушки», Б — промежуточное сечение крыла (пунктиром показано допустимое модифицирование формы задней кромки профиля), В — конструкция модифицированной заостренной задней кромки (косынки нервюры ставятся по отдельности с двух сторон от нервюры), Г — сечение по концу крыла (штрихпунктирной линией показан исходный профиль), Д — промежуточное сечение стабилизатора (вверху показана передняя часть центрального сечения стабилизатора). Нервюры крыла изготавливаются в блоке, распиливаемом модифицированным вибролобзиком или специальной циркулярной пилой на отдельные детали.

Если удалось убедить вас в необходимости экспериментов со «схематичками» класса В1, думается, будет небезынтересно разобраться и в других нововведениях, кажущихся излишне простыми. Прежде всего это касается лонжеронной схемы крыла. Классический двухполочный лонжерон здесь заменен сосновой пластиной — она идеально стыкуется с пенопластовым лобиком крыла. Есть и более существенные доводы в ее пользу. Судите сами. При расчете двухполочного лонжерона сечение верхней полки неизбежно приходится увеличивать в связи с тем, что она работает на сжатие. А именно при таком виде нагрузок большинство сортов древесины имеет прочность, практически в два раза меньшую по сравнению с прочностью при растяжении. Кроме того, для достижения необходимой жесткости крыла на изгиб приходится вводить еще и стенку лонжерона, к которой, в свою очередь, предъявляются достаточно высокие требования. А это и лишний труд, и лишняя масса детали. Другое дело — пластинчатый лонжерон. Благодаря перераспределению нагрузок по слоям древесины предел прочности, учитываемый в расчетах лонжеронных деталей, практически равен полусумме пределов «на растяжение» и «на сжатие». То есть даже без учета выигрыша на упразднении стенки — пластинчатый лучше! Добавьте то, что двухполочный лонжерон при изготовлении школьниками неизбежно будет иметь неточности сборки, непроклеи швов и стыков либо окажется перетяжеленным из-за избыточного клея — и выводы будут бесспорными.

 конструктивные сложности возникают при прорисовке силовой схемы крыла с пенопластовым лобиком и нервюрами, окантованными рейками или шпоном. Кажется, нам удалось найти неплохое решение данной проблемы. Оно заключается в приклейке к задней стенке пластинчатого лонжерона двух фальшполок для увеличения надежности склейки нервюр и лонжерона. При этом, конечно, вспомогательные полки ставятся ниже уровня контура профиля на величину, равную толщине окантовки сандвичевых нервюр. К тому же фальшполки весьма упрощают конструктивную привязку косынок в местах перехода центральной части крыла в «ушки», а также в центральной секции. Для сведения: масса двух сосновых реек сечением 1,5×1,5 мм длиной 1000 мм равна всего 2 г.

Что еще добавить к сказанному? Наверное, стоит вспомнить и об упрощенной профилировке стабилизатора. Конечно, и здесь окончательное решение о целесообразности такого подхода к конструированию выносить вам. Но при этом полезно вспомнить, что профиль в виде плоской пластины с успехом применялся ведущими немецкими спортсменами на горизонтальных оперениях «крутых» чемпионатных планеров. Нужно лишь учитывать при переходе от обычной профилировки стабилизатора к плоской, что установочные углы последнего должны быть примерно на 2° больше (если профилированный ставится, например, под углом — 2°, то пластинчатый потребует нулевого угла установки).

Отсутствие выраженной пилонной стойки крыла на данной модели легко компенсируется монтажом детали любой нравящейся вам формы. Профилировка крыла, похоже, не вызовет возражений ни у кого. Расположение киля под фюзеляжем выбрано из соображений сохранности крайне легкого стабилизатора при посадках модели на высокую жесткую траву. Длинная носовая часть фюзеляжа получена из-за применения резинового жгута малого сечения, рассчитанного на длительную раскрутку узколопастного винта увеличенного диаметра. Здесь также возможны произвольные модификации, так как спорить на тему оптимализации параметров винтомоторной группы мы попросту не рискуем. В данном варианте благодаря длинной носовой части фюзеляжа и большой величине расстояния между осями качания складывающихся лопастей они ни в коем случае не ложатся после отработки мотора на крыло. Поэтому допустим переход на простейшую систему стопорения, при которой одна из складывающихся лопастей упирается в стопорный штифт, после чего вращение прекращается с четкой фиксацией положения винта. Заметьте, что это одна из редчайших схем, где остановка винта связана исключительно с потерей его тяги, а не с уменьшением продольного натяжения жгута резиномотора, его вращающего момента или чего-то еще, что по сути является лишь неточным косвенным признаком потери именно тяги.

Предложенная модель класса В1 снабжена резиномотором подобранной длины, обеспечивающей незначительное натяжение жгута после его раскрутки с остатком нескольких витков. Конечно, вполне допустимы любые известные методы подтяжки жгутов, по длине значительно превышающих расстояние между точками подвеса их на модели. Закрутка резиномотора производится при снятии его оконцовки с заднего крюка фюзеляжа. При этом полезно использовать простейший стопор-чеку вращения вала воздушного винта, который «срывает ся» при запуске модели. Кстати, определенная перетяжеленность самого вала и всего узла передней бобышки связана с нашими планами дальнейших экспериментов со «схематичка-ми» — первоначальные оказались многообещающими.

В.ШУМЕЕВ,

инженер,

руководитель кружка