С АЭРОПРИВОДОМ — СКОРОСТНАЯ КОРДОВАЯ

Сегодня мы предлагаем вниманию юных судомоделистов довольно необычную разработку кордовой скоростной модели с азроприводом. Новизна конструкции — в непривычном подходе к проектированию. Возможно, именно такой подход, основывающийся на всемерном (но одновременно грамотном, учитывающем все важные факторы) упрощении, по-настоящему идеален. Ведь недаром среди настоящих конструкторов широко распространена присказка: «Сложное решение может найти любой, а решить задачу минимальным количеством простейших деталей и узлов — только гений».

Прежде всего отметим, что в большинстве своем все последние разработки учебно-спортивной техники в судомодельном классе В1 основывались на технологических решениях корпуса и других основных узлов, по сути, в конце концов приближающих школьные модели по внешним обводам к чемпионским эталонам. То есть поиск шел именно технологического свойства. Наверное, это и правильно, так как чемпионская схема доведена до совершенства, и в основном необходимо дать возможность юниорам досконально познать на практике именно ее ходовые особенности. А так как эталонные конструкции основываются на малодоступных технологиях и суперматериалах, то различные технологические упрощения и поиски в данном направлении оказываются вполне оправданными в условиях кружковой подготовки спортсменов-юниоров.

Кроме внешних признаков чемпионской схемы, «школьные» скоростные аэроглиссеры всегда носили и признаки борьбы за максимальное снижение массы. Именно в этом вопросе и заключается основное расхождение, позволившее найти сверхпростую новую конструкцию модели. Поэтому сначала остановимся именно на нем.

Сначала зададимся величиной потенциальной быстроходности юниорской скоростной. Для простоты выберем 180 км/ч, что достижимо при форсированном компрессионном КМД-2,5 с хорошо подобранным воздушным винтом. И потом хотя бы умозрительно попытаемся найти разницу между моделями массой 500 и 1000 г. Если вы учтете, что система кордовой  подвески вместе с уздечкой и карабинами из-за своего аэродинамического сопротивления поглощает до В5% мощности двигателя, а оставшиеся 15% расходуются приблизительно поровну на аэродинамическое и гидродинамическое сопротивление самой модели, то… окажется: оба варианта практически равноценны! Точнее: более тяжелая модель будет иметь сопротивление всего комплекса, увеличенное всего лишь на 7%, а по быстроходности уступит облегченному суперобразцу только на 2%! Такие выводы несложно сделать, если вы хорошо знакомы с законом кубической зависимости потребной мощности от скорости.

Рис. 1. Основные геометрические параметры модели аэроглиссера с двигателем внутреннего сгорания рабочим объемом 2,5 см3.

Р и с. 2. Основной корпус модели.

Материал — отборная сосна или осина небольшого удельного веса и миллимет-<о ровая фанера (подошва редана).

Рис. 3. Кормовой поплавок.

Материал — отборная сосна или осина.

Р и с. 4. Стабилизатор.

Материал — один слой авиационной водостойкой 3-миллиметровой фанеры, либо переклей из трех слоев миллиметровой фанеры (для последнего варианта пунктирной линией показано облегчение центрального слоя).

Рис. 5. Мотоустановка:

1 — основной корпус, 2 — вклеенная металлическая трубка для подхода к винту регулировки степени сжатия двигателя с помощью штатного ключа, 3 — стойка пилона (вырезается зацело с контуром обтекателя мотоустановки из переклея двух слоев 1,5-миллиметровой фанеры на эпоксидном связующем; 2 одинаковые детали), 4 микродвигатель КМД-2,5 с повернутой на 90° задней золотниковой стенкой, 5 кок воздушного винта (дюралюминий), 6 — вставка обтекателя (липа; требуется для обеспечения плавного перехода от прямоугольного сечения основной части обтекателя к круглому в зоне кока), 7 — верхняя часть обшивки обтекателя (фанера ! мм), 8 — воздухозаборник карбюратора (долбленая деталь из липы или осины), 9 — шпангоут (фанера 3 мм), !0 — топливный бак (паять из луженой жести толщиной 0,3 мм), 11 — бобышка (липа или осина). 12 — нижняя часть обшивки обтекателя (фанера 1 мм), !3 — брус моторамы (граб или бук).

Рис. 6. Топливный бак:

1 — корпус (луженая жесть толщиной 0,3 мм; желательно стенки выполнить с отбортовкой шириной !,5 мм для увеличения надежности пайки), 2 — дренажно-заправочная трубка (медь 0 3X0,5; при желании она же применяется для наддува объема бака давлением, отбираемым из картера двигателя), 3 — питающая трубка (медь 0 3X0,5).

Рис. 7. Условия балансировки полностью собранной и укомплектованной модели аэроглиссера на уздечке подвески.

Рис. 8. Получение ушка для подвески плеч уздечки из обычного крупного шурупа.

Р и с. 9. Простейший клапан для отбора давления из картера двигателя:

1 — корпус клапана (стальной пруток диаметр 3 с резьбой МЗ или винт МЗ с гладким участком, просверленный вдоль сверлом диаметр 0,8 и !,5 мм), 2 — стальной шарик клапана 0 1,2 мм (при сборке клапана отформовать седло самим же шариком, нанеся по нему удар легким молотком через стержень-переходник), 3 — гайка МЗ (для герметичности затянутую на корпусе гайку тщательно пропаять), 4 ограничитель хода шарика (трубка 0 1,5X0,3 с зубчатым вырезом на внутреннем торце; прессовать в корпус клапана), 5 — буртик штуцерной части (кольцо из проволоки 0 0,3— 0,4 мм; паять на корпусе клапана).

Зачем мы задавались величиной быстроходности? Дело в том, что с ее учетом мы смело можем все «вредные» поправки для килограммовой модели еще уменьшить в два раза1 Именно при 180 км/ч при стандартной кордовой системе и высоте подвески кордовой нити на центральном стояке, равной 500 мм, за счет только центробежной силы возникает вертикальная составляющая натяжения, разгружающая действие веса аэроглиссера ровно наполовину.

Какие еще вопросы остались? Наверное, стабильности движения по поверхности акватории. Но, во-первых, строго говоря, это вопрос другого рода, не имеющий прямого отношения к массе модели; а во-вторых, наш опыт говорит о том, что если изначально техника была спроектирована грамотно, то в реальных условиях вес не оказывает никакого влияния (специально проводились эксперименты с хорошими аэроглиссерами, которые загружались до двукратной массы).

Если считать, что принципиальные вопросы мы решили, то перейдем непосредственно к конструкции новой модели. Единственное, что предварительно хотелось бы заметить: для создания подобной скоростной важно уметь отличать древесину ели от сосны или хотя бы липу от осины, а также достаточно уверенно ориентироваться в величинах плотностей этих материалов.

Итак: основная деталь — корпус аэроглиссера. Он представлен… одним брусом легкой ели либо осины! Наверное, некоторые назовут такое решение утрированным, особенно если познакомятся со следующими деталями. Однако… прочитайте еще раз все, что написано выше, и постарайтесь воспринять подобный подход. Тогда вы в будущем сможете совершенно другими глазами смотреть и оценивать работу других конструкторов.

Полный объем бруса основного корпуса равен 900 см3, что при вполне реальной плотности легкой ели или осины 0,3 г/см3 даст вес детали, равный 270 г. Для пары поплавков эти величины соответственно 260 см3 и 78 г. Добавьте к весовой сводке: двигатель с воздушным винтом и коком — 200 г, цельнофанерный стабилизатор (в необлегченном исполнении) — 55 г, пилон с обтекателем мотоустановки и топливным баком — около 100 г и эпоксидная смола для сборки с лакокрасочными материалами для внешней отделки— 97 г (много!). Итого — ровно 800 г! Это при суммарном водоизмещении корпусных деталей 1170 г.

Сразу же хотелось бы отметить: если вам посчастливится найти легкую прочную древесину требуемой плотности, можно толщину заготовок для корпуса и поплавков уменьшить в полтора раза (30 мм для корпуса и 17 мм для поплавков). Суммарное водоизмещение окажется равным 780 г, но и масса аэроглиссера снизится. Новая весовая сводка будет выглядеть так: корпус—180 г, поплавки — 52, мотоустановка — 200, облегченный уменьшенный стабилизатор из трех слоев миллиметровой фанеры — 34, пилон с обтекателем и баком — 100 г и клееотделочные материалы — 54 г. Готовая модель будет весить в сборе 620 г.

Древесина плотностью-0,5 г/см1 оценивается даже без знаний ее свойств как «тяжелая»; поэтому для полноты приведем лишь вес модели в показанном на чертежах варианте: при плотности заготовок для корпуса и поплавков 0,4 г/см» он равен 916 г (при цельном стабилизаторе и большом расходе красок). Как видите, даже при достаточно тяжелом материале аэроглиссер с учетом всего вышесказанного оказывается в пределах норм.

После знакомства с рекордно простой моделью вам, наверное, покажется несколько переусложненной пилонно-обтекательная часть. Возможно, вам посчастливится спроектировать и более простую. Единственное, что хотелось бы рекомендовать,— не применяйте даже на мало-мальски серьезных юниорских моделях простейшую пластину-пилон с вырезом под картер двигателя. Она несет признаки «детской» техники, изначально не рассчитанной на достижение спортивных результатов. Кроме того, незакапотированный мотор с баком, оказывается, имеет аэродинамическое сопротивление, равное сопротивлению всей остальной модели аэроглиссера.

На предложенной вашему вниманию скоростной использовался микродвигатель КМД-2,5 с повернутой на 90′ задней золотниковой стенкой картера и хромированным поршнем. О выгоде поворота стенки мы узнали в одной из авиамодельных публикаций в «М-К». Действительно, доработанный двигатель более быстроходен с легкими воздушными винтами: при работе у него отсутствуют признаки перегрузки, больше мощность и несколько тише звук выхлопа. Питание карбюратора — под давлением, отбираемым из картера через клапан, который ввертывается вместо левого верхнего винта крепления стенки (положение цилиндра при такой ориентировке — вертикально вверх). Через гнездо этого винта в картере досверливается наклонное отверстие 0 1,5 мм с выходом в подпоршневую зону.

В.ВИКТОРЧУК, руководитель кружка