НА «ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ»

Есть ли резон вдаваться в особенности скольжения «школьной» модели, для результатов которой даже не предусмотрены клеточки в таблице рекордов! Если подумать о перспективе, то есть. Сегодня рекорды аэросанных состязаний не регистрируются, завтра — будут, а теория скольжения в автомоделизме еще не разрабатывалась никем, хотя и эти микроконструкции подчиняются общим законам физики.

В принципе малое сопротивление коньков движению по ледовой дорожке обусловлено образованием водяной пленки-смазки, появляющейся в результате высокого удельного давления на лед бегущего ножевидного торца. Это справедливо в идеальных условиях, когда дорожка только что залита и выглажена, на ней нет снега и «крупы». Да и температура воздуха должна быть в определенных пределах, иначе для создания надежной водяной пленки потребуется менять ширину конька, увеличивая или уменьшая удельное давление на лед. Ведь если воды под «ножом» мало, трение будет большим, так как конек пойдет непосредственно по льду без смазки, если много — вода будет выдавливаться из-под конька, трение опять увеличится. В условиях соревнований коньки теряют и свое основное преимущество: способность отлично удерживать курс, так как положение модели во время заезда полностью {или почти полностью) определяет натянутая кордовая нить.

Другое дело — лыжи. Вспомните удачную конструкцию аэросаней-глиссера КБ А. Н. Туполева (см. «М-К» № 11, 1978 г.). Отличные ходовые качества придают ей необычные обводы корпуса-лыжи, который на ходу подминает под себя не только снег и воду, но и воздух, служащий своеобразной смазкой. Насколько легче двигаться машине на такой «подушке»! Есть и еще один аргумент в пользу возврата к лыжам. Давно замерены коэффициенты трения различных материалов о снег и лед, известно, чем лучше всего покрывать подошву. Поэтому можно вполне обоснованно пользоваться результатами расчетов, не сводя конструкторский поиск к слепому подбору размеров коньков и материалов для их изготовления.

Попробуем представить себе, каким должен получиться аппарат, полностью соответствующий названию «аэросани»! Только перед этим надо отметить еще один фактор. Это вес машины, взаимосвязанный с ее размерами. Сейчас модели изготавливают, исходя из представлений автостроения. При этом забывают, что спортивные снаряды, ставшие на одну точку опоры, превратились по сути в бескрылые летательные аппараты, подчиняющиеся законам аэродинамики в вопросах как сопротивления, так и устойчивости положения «фюзеляжа» (вспомните стабилизатор модели одноточечной схемы). Эти законы говорят: чем меньше общая поверхность тела (особенно обдуваемого струей от винта двигателя), тем ниже величина сопротивления и выше скорость. Вывод: чем меньше аппарат, тем лучше (естественно, при сохранении удобообтекаемых форм). Он полностью согласуется с требованием малого веса, определяющего и малое сопротивление движению лыжи при крайне облегченной модели, чуть касающейся поверхности дорожки. Да и делать-то маленькую машинку проще! Некоторые возразят, что уж больно необычная получится конструкция, но… Предложите этому скептику взглянуть на современные спортивные гоночные аэромодели, ставшие уже привычными, «глазами стороннего наблюдателя».

Гоночная модель аэросаней:

1 — кок винта, 2 — воздушный винт, 3 — стальное фиксирующее кольцо, 4 — обтекатель, 5 — двигатель «Ритм», 6 — винт крепления кордовой планки на лапке двигателя, 7 — кордовая планка, 8 — топливный бачок, 9 — хвостовая балка, 10 — стяжной винт, 11 — обтекатель стыка, 12 — стабилизатор, 13 — хвостовой конек, 14 — винт крепления обтекателя на головке мотора, 15 — стойка шасси, 16 — щека лыжи, 17 — подошва лыжи, 18 — пружина лыжи, 19 — трубка подвода топлива к карбюратору.

Конструкция стойки шасси и лыжи.

Так что же, начинаем строить! Посмотрите на чертежи. На них вы не найдете привычного элемента конструкции — моторамы. Модель настолько проста и легка, что все составляющие ее узлы, а их всего два, монтируются прямо на массивном картере и головке мотора. Такой прием позволяет снизить массу аэросаней, что, как мы уже говорили, необходимо для уменьшения трения лыжи.

Один из узлов конструкции — хвостовой. Основой его является вильчатая балка, согнутая из двух отрезков проволоки ОВС Ø 2,5 мм. Обмотав их тонкой медной проволокой, пропаяйте швы с кислотой и вымойте балку в растворе соды. Передние концы разогните и навейте на круглогубцах петли, за которые балка крепится удлиненными винтами к картеру. К задней же части «пришейте» дюралюминиевый стабилизатор (толщина листа заготовки 0,8—1,0 мм), обезжирьте это место и на эпоксидной смоле приклейте буковый обтекатель, усиливающий стык. Хвост модели готов.

Второй узел — стойка. Сгибается по рисунку из тахой же проволоки Ø 2,5 мм. Задний подкос, припаянный с помощью обмотки шва медной жилкой, — из ОВС Ø 1,5 мм. Лыжа со щеками, опущенными ниже подошвы для задерживания «воздушной подушки», сгибается из стали толщиной 0,6 мм и аккуратно спаивается. Перед установкой ее на стойку согните из проволоки ОВС Ø 1 мм пружину, поджимающую заднюю часть подошвы к дорожке. Силу прижима подберите во время отладочных стартов.

Бачок — «однокамерная поилка». Необычно лишь его крепление к балке — с помощью жестяных хомутиков, охватывающих резиновые трубки — гасители вибраций. Такая конструкция обеспечит меньшее пенообразование, режим работы двигателя во время заезда будет устойчивее.

Обтекатель можно сделать по-разному. Если вы закладываете серию одинаковых моделей, половины капота лучше выкопотить или выдавить в свинце из листа мягкого алюминиевого сплава толщиной 0,8 мм по дюралюминиевой оправке. Фиксируются эти детали в трех местах: в хвосте стяжным винтом, на головке двигателя и в носу модели — стальным кольцом. Несложно выклеить обтекатель и из стеклоткани на пенопластовой форме-оправке. Только дополнительно придется повозиться с вышкуриванием поверхности готовой детали и ее окраской. Хотя и алюминиевые «скорлупки» тоже лучше отполировать снаружи. Вот, собственно, и все. Устанавливайте хвостовые коньки, кордовую планку, воздушный винт с коком. Подгибая планку, добейтесь, чтобы плоскость симметрии модели, подвешенной за ушко этой детали, была строго горизонтальна. На стартах, подгибая в небольших пределах вверх или вниз балку со стабилизатором и вперед или назад стойку лыжи, можно достичь очень устойчивого прохождения трассы. Хорошо отлаженная машина в заезде практически не теряет контакта с дорожкой и в то же время не «замечает» ни крупинок снега, ни значительных неровностей льда. Не переставляйте планку на правую сторону! При данном направлении вращения воздушного винта модель, как и все представители одноточечной схемы, на старте ложится на левый бок, в таком положении кордовая планка выполняет роль дополнительной точки опоры.

Модель аэросаней И. Перегудова:

1 — кок винта, 2 — передний обтекатель, 3 — двигатель «Ритм», 4 — кордовая планка, 5 — переходник, 6 — задний обтекатель, 7 — дренажная трубка бачка, 8 — трубка заправки бачка, 9 мембрана — стенка бачка, 10 — балка, 11 — стабилизатор, 12 — обтекатель стыка, 13 — хвостовая лыжа-конек, 14 — трубка питания двигателя (находится с правой стороны модели; па чертеже условно показана слева), 15 — задний дополнительный обтекатель, 10 — стойка шасси, 17 — щека лыжи, 18 — подошва лыжи, 19 — передний дополнительный обтекатель.

Схема сборки силовой части модели (вид снизу).

Схема сборки хвостовой части модели (вид снизу).

Несколько слоя о двигателе. Как и на любой другой модели, все-таки именно от него в большой степени зависит результат заезда. Прежде всего — о «косметических» мерах. Круглую оребренную рубашку цилиндра опилите с боков, как показано на чертежах. Веса это уберет, правда, немного, зато улучшится обтекаемость низа капота. Да и двигатель не будет переохлаждаться, ведь исходный вариант ребер рассчитан на летнюю жару. Особое внимание уделите балансировке кривошипно-шатунного механизма. Ею лучше заняться под руководством опытного моделиста-механика. Необходимость же добалансировки очевидна: всем известен эффект снижения оборотов мотора на легкой модели, вызванный повышенными вибрациями. Добалансировку можно осуществить, изготовив новый облегченный тонкостенный поршень с ввинчивающейся вставкой из легкого сплава (пример: поршень двигателя «Цейсс-йена»), Выхлопной патрубок, согнутый из обрезка подходящей тонкостенной трубы, не даст выхлопным газам попасть во всасывающее отверстие карбюратора. В остальном же форсирование «Ритма» проводится обычными методами.

ОТ РЕДАКЦИИ. Когда материал о достаточно необычной модели аэросаней был уже подготовлен к печати, пришло письмо, в котором рассказывалось о конструкции «нового поколения» этого типа. Даже на первый взгляд модель аэросаней омича И. Перегудова выглядит законченной, совершенной в своей простоте. Чтобы дать представление о небезынтересном пути поиска юного моделиста, мы решили познакомить вас и с этим вариантом.

Сохранив все достоинства предыдущих саней, модель стала еще компактнее и надежнее в эксплуатации, площадь миделевого сечения ужата действительно до предела. В выигрыше и общая жесткость, и прочность.

Упразднен и общий капот — его заменили два легких точеных обтекателя. Передний, облагораживающий форму носка картера мотора, заклеен «намертво», задний крепится к стенке через съемный переходник. Мембрана заднего обтекателя отделяет объем топливного бачка. Поэтому особое внимание уделено склейке балки, чтобы отсутствовала течь через это соединение. Законченную аэродинамически правильную форму картеру придают небольшие дополнительные деревянные обтекатели. При этом, как оказалось, рубашка гильзы имеет пренебрежимо малое приращение сопротивления по сравнению с закапотированным вариантом, поэтому от обтекателя головки отказались совсем.

Лыжа, конструкция которой показана на первой модели, гоже претерпела изменения. Теперь роль пружины, прижимающей ко льду пятку подошвы, выполняет эластичная стойка (ОВС Ø 2 мм), а сама лыжа заделана на ней неподвижно, пайкой.