СЕКРЕТ ТУННЕЛЬНОГО ЭФФЕКТА

У судомоделистов весьма популярен класс гидроглиссеров-«электричек» с ограничением по источникам питания — «не более семи стандартных элементов». В отличие от иных, по сути, элитных судомоделей эти гораздо проще по конструкции и в эксплуатации мотоустановки. К тому же для создания подобных скоростных глиссеров требуются не столь уж большие средства.

К достоинствам этого класса можно отнести и небольшие пока еще ограничения по компоновке «спортивных снарядов» — на соревнованиях одновременно стартуют самые разнообразные глиссеры, начиная с классических однокорпусных и кончая двухпоплавковыми, туннельного типа.

К последним относится и предлагаемая вниманию читателей разработка радиоуправляемой скоростной судомодели (рис.1), спроектированной и построенной известным чешским спортсменом Я. Кокошкой. Она явилась результатом экспериментов с туннельными глиссерами, в ходе которых постепенно оптимизировались основные параметры спортивного радиоуправляемого судна. Как утверждает автор, при прорисовке ЕТ-3 — так называется предлагаемая сегодня модель — у него была «счастливая рука» (спортсменам более чем понятна логика и смысл этого выражения!).

Главным отличием ЕТ-3 от известных моделей подобного типа является возможность замены боковых поплавков. Эксперименты по совершенствованию гидродинамики такого судна не требуют постройки новой модели — достаточно и комплекта сравнительно простых деталей. Еще одно достоинство схемы, которое для моделистов может оказаться даже более важным,— это возможность за счет переставляемых поплавков без труда «перенастроить» глиссер в соответствии с состоянием поверхности акватории. Так, при спокойной воде и при небольшой зыби поплавки ставятся в переднее положение. А вот при появлении волны сдвигаются назад, что заметно улучшает стабильность хода и общий характер поведения модели на большой скорости.

Наверняка спортсменам будет интересно, чем ЕТ-3 отличается от предыдущих разработок. Ведь в таком тонком деле, как моделизм, именно на уровне предварительных сравнений, проб и ошибок приходит знание принципов создания идеальной техники сегодняшнего дня.

Так вот, по сравнению с ЕТ-2 длина основного корпуса модели была уменьшена на 20 мм, на ту же величину укорочен и гребной вал. Добиться этого удалось за счет упразднения источников питания приемника — теперь он запитывается от ходовых аккумуляторов с помощью «БЕК»-системы, хорошо известной всем спортсменам. Чтобы сохранить объем под размещение внутреннего оборудования, ширина корпуса увеличена на 5 мм, причем сам туннель остался без изменений (заузились лишь крыловидные боковые отростки корпуса). Размещение руля на выносном кронштейне дало возможность сместить ось его поворота на 15 мм назад. В результате улучшились маневренные характеристики глиссера, причем управление стало точнее и «острее». Небольшие изменения введены и в обводы поплавков. Они получили большее удлинение и реданные уступы днища. Интересно, что попытки сдвинуть задний обрез поплавков на уровень транца основного корпуса вообще не позволили добиться удовлетворительного хода модели. После целой серии экспериментов поплавки заняли указанное на рисунках место. Одновременно угол наклона гребного вала был увеличен с 7,5° до 10°. За счет этого выросло расстояние от гребного винта до днища туннельного участка корпуса.

Конструкция глиссера достаточно традиционна для чешских судомоделистов. Каркас корпуса собирается на ровной доске-стапеле после аккуратной обработки всего комплекта шпангоутов из 3-мм фанеры. Основные шпангоуты (детали 3, 10, 14, 16 на рис. 2) ставятся на стапель на клею, так как имеют показанные на рисунках специальные стойки, срезаемые позже. Транцевый шпангоут (3) фиксируется под углом 15°, а подмоторный шпангоут (16) — под углом 10°, так как он задает угол оси гребного вала. После контроля взаимоположения всех элементов поперечного набора на нем намертво монтируются обе силовые продольные балки, выпиленные также из 3-мм фанеры. Сразу же после этого приклеивается днище корпуса (обратите внимание: оно не плоское, а имеет при виде сбоку вогнутость в задней половине), выкроенное из фанеры толщиной 0,8 мм. Затем в пазы шпангоутов укладывают на клею и весь стрингерный набор, выполненный из сосновых реек сечением 3×3 мм. В кормовой межшпангоутной секции вплотную к обшивке борта ставят пару коротких дополнительных стрингеров (8) сечением 3×4 мм, на которые опираются поперечные ложементные элементы для крепления рулевых машинок. Еще пара коротких стрингеров (13) монтируется внутри корпуса в следующей от кормы секции — они служат для фиксации блока ходовых аккумуляторов. Кстати, внутренние выступы шпангоутов (10 и 14) являются боковыми упорами этого блока, а поэтому расстояние между ними должно быть выдержано достаточно точно. Крупные треугольные косынки из 3-мм фанеры, размещенные по оси корпуса, служат для надежной фиксации дейдвуда и одновременно задают точный угол оси гребного вала. Ставятся они лишь после взаимной подгонки каркаса корпуса и двигательного узла модели.

К транцевому шпангоуту приклеивается кронштейн руля, выполненный из цельного деревянного бруска (или же его заготовка склеивается из нескольких слоев фанеры). Корпус обшивается плотной бальзой толщиной 2 мм. Обшивка крышки выполняется из полосок бальзы, сгибаемых по обводам шпангоутов. После полной просушки всех клеевых швов крышка аккуратно отделяется от корпуса модели с помощью тонкого острого ножа. Два трубчатых стержня, служащих для установки поплавков, монтируются на эпоксидной смоле. В заключение корпус снимается со стапеля и вспомогательные стойки шпангоутов срезаются.

Поплавки могут иметь два варианта конструкции. Первый — классический. При нем каждый поплавок строится на основе силовой боковины, выполняемой из 3-мм фанеры. Встык к ней по точной разметке приклеиваются все шпангоуты от 0₁ до 6₁ (рис.4), которые соединяются потом сосновыми стрингерами сечением 3×3 мм (на рисунках показаны лишь шаблоны обводов поплавков, поэтому угловые вырезы под стрингеры необходимо разметить самостоятельно). Образовавшийся каркас заполняется пенопластом, после чего обшивается плотной бальзой толщиной 2 мм. В готовых поплавках сверлятся гнезда, в которые на эпоксидной смоле вклеиваются дюралюминиевые стаканчики под поперечные стержни корпуса (здесь при необходимости можно обойтись без токарных работ, подобрав металлические трубки). Как уже отмечалось, на предлагаемой модели поплавки могут ставиться в двух положениях. Обеспечивается это за счет вклейки не одной, а двух пар стаканчиков в каждый из поплавков.

Другая технология предусматривает изготовление аналогичных боковин, к которым приклеиваются просто крупные бруски бальзы. Монолитные заготовки поплавков обрабатываются по шаблонам, вырезанным из электрокартона. Данная технология хотя и обуславливает несколько увеличенную массу деталей, все же имеет при этом и одно бесценное достоинство — при желании заняться дальнейшей модификацией обводов поплавков сделать это будет очень несложно.

Для привода модели служит широко распространенный электродвигатель Speed 600 (8,4 V) фирмы Graupner в комбинации с двухлопастным гребным винтом диаметром 35 мм и шагом 47 мм. Муфта, соединяющая вал электродвигателя с гребным валом, — фирмы Horst, как и стабилизатор напряжения, служащий для запитки приемника и рулевых машинок постоянным напряжением 5 В от силовых аккумуляторов. Блок последних составлен из семи «синтрованных» никель-кадмиевых элементов емкостью 1200 мАч. Суммарное напряжение блока равно 8,4 В.

С учетом весьма низкой величины гидродинамического сопротивления, характерной для скоростных судомоделей подобной схемы, необходимо быть внимательным в конце каждого тренировочного заезда. Дело в том, что питание бортовой части аппаратуры через стабилизатор напряжения от ходовых аккумуляторов имеет одну особенность: при полном разряде силового блока напряжение падает ниже границы работы стабилизатора и управление обесточивается. Таким образом, придется отправляться вплавь за остановившейся моделью. Как ни странно, такого обычно не происходит при использовании однокорпусных глиссеров. Из-за большей величины гидродинамического сопротивления постепенное падение напряжения, додаваемого на электродвигатель, выбывает заметное снижение скорости. Благодаря этому спортсмен по внешним признакам способен рассчитать момент, когда модель необходимо подводить к берегу. Новый же глиссер таким свойством обладает в гораздо меньшей степени — он идет на большой скорости даже при пониженном напряжении аккумуляторов. При этом не исключена ситуация, когда на непродолжительное время способность хода будет сохранена уже при отключенном приемнике радиоуправления.

P.S. Подготовленный к сдаче в типографию материал по двухкорпусному глиссеру, «к несчастью», попался на глаза одному из наших консультантов, ведущих авиамодельную тему. Его, в принципе не интересующегося судомоделизмом, в первую очередь привлекла эффектность форм глиссера, явно выраженная даже на эскизах модели. А потом он полез и в текст статьи…

Короче, вскоре он схватился за голову: «Где и как коллеги-судомоделисты умудряются набрать столько веса на столь маленькой машине?!» А когда он еще узнал, что главный критерий при проектировании глиссера — потенциальная быстроходность — напрямую зависит от стартовой массы, идеи посыпались из него, как из рога изобилия.

Конечно, их приводить мы не будем. Во многом авиатору судомоделиста просто не понять. Но… Часть чисто умозрительных заключений привести можно. Ведь, согласитесь, иной раз взгляд со стороны может принести некоторую пользу. Просто нужно критически осмыслить эти высказывания и сделать потом полезные выводы.

Итак, хотя бы о массе некоторых материалов. Лист авиационной фанеры толщиной 1 мм и размером 750×500 мм (такого должно хватить на все внешние поверхности) имеет массу около 300 г. Возникает вопрос: зачем тогда использовать для обшивки бальзу — материал высокой гигроскопичности и весьма трудоемкий в отделке? Тем более что при массе исходного варианта модели, равной 640 г, можно уложиться в эти рамки при фанерной обшивке — каркас из реек совсем легок, а шпангоуты можно и облегчить.

Далее, возвращаясь к материалу тех же шпангоутов, авиатор утверждает, что для модели, имеющей ограничения по массе, применение 3-мм фанеры является полнейшей бессмыслицей, особенно с учетом довольно слабой обшивки из бальзы толщиной 2 мм. Его логика проста: если фанера имеет стандартный удельный вес 0,8 г/см3, а бальза (или, к примеру, пенопласт марки ПХВ) — 0,1 г/см³, то переход на последние материалы дал бы возможность увеличить толщину шпангоутов при сохранении их массы до 24 мм! Естественно, возникает вывод, что подобные шпангоуты явно переусилены и подлежат значительному облегчению.

Столь же резкая критика досталась и кронштейну руля, выпиленному из целого куска фанеры толщиной 8 мм. Здесь был предложен вариант конструкции, представляющий собой коробчатый полый каркас, обшитый с двух сторон 1 -мм фанерой и имеющий массу в три раза меньше исходной. И так далее, по всем крупным и мелким узлам глиссера… В конце разговора, «пройдясь» напоследок по силовым щекам поплавков из цельных кусков 3-мм фанеры, наш консультант смело заявил, что если бы ему довелось проектировать подобное судно, то вместо 640 г корпуса он смог бы, как говорится, без напряга, уложиться в 150, а если уж четко все просчитать и обдумать, то и в 100 г. Наверное, тут он несколько погорячился. Однако, может быть, есть о чем подумать? Тем более что потенциальная возможность снижения массы сулит еще и дополнительную перспективу обжать обводы судна и таким образом уменьшить смачиваемую поверхность днища. Тогда уж глиссер точно станет просто рекордным по своим скоростным качествам!

Я. ВЛАДИС, с использованием материалов из чешского журнала «Моделарж»