На автодроме — «головастик»

Хотя автомодели с воздушным винтом (аэромобили) и считаются лишь переходной ступенькой на пути юного спортсмена от «детских» контурных и резиномоторных микромашин к миру «взрослых» кордовых и радиоуправляемых, все же комплекс проблем, решаемых при проектировании этих внешне простых машин, заставляет относиться к ним, как… к настоящему «испытательному стенду» для проверки способностей моделиста в качестве конструктора. И действительно, попробуй позабыть хотя бы об одном из множества факторов, влияющих на ход аэромобиля, как изготовленная по твоим чертежам модель сразу же при запуске своим поведением покажет — есть ошибка, заставит искать и исправлять ее.

Честно говоря, наши кружковцы уже прошли тернистый путь учебы ошибками и теперь хорошо знают: иной раз погрешности конструирования «закопаны» так глубоко и иногда находятся в такой сложной взаимосвязи, что озадачат даже профессионального конструктора. Отличным уроком для них стала история, когда интересная конструкция аэросаней с толкающим воздушным винтом была признана неудачной во всех кругах автомоделистов, а впоследствии оказалось, что дело лишь в направлении вращения пропеллера! Поэтому сейчас никто из ребят не принимается за разработку модели, вначале внимательно не ознакомившись со всеми публикациями в книгах и журналах по данной теме.

Предлагаемая вашему вниманию микромашина с воздушным винтом спроектирована с учетом всех известных законов. Перечислять их полностью нет смысла — понадобится объем книги. Да это и не нужно. Ходовые качества аэромобиля говорят за то, что работа успешна: поведение на всех режимах устойчивое, ход ровный, с запуском справляются новички. А скоростные показатели зависят уже в первую очередь от характеристик мотоустановки.

Считаем, что нам удалось спроектировать весьма простую и эффективную в смысле достижения требуемых характеристик машину. За счет отказа от длинного корпуса не только снизилась масса, но и уменьшилась смачиваемая поверхность модели. Кстати, облегчение хвостовой части позволило резко удлинить плечо стабилизатора. Отсюда — его большая работоспособность в качестве демпфера вертикальных колебаний. А удаление стабилизатора от винта позволяет надеяться на сверхровный ход модели в любых условиях (при близко расположенном стабилизаторе последний «чувствует» скорее поток от винта, чем можно объяснить пониженную устойчивость некоторых коротких аэромобилей).

В качестве хвостовой балки использована алюминиевая вязальная спица. Кстати, за счет небольших изгибов этой проволоки теперь проще простого регулировать угол атаки стабилизаторной плоскости. Сам стабилизатор — бальзовый, по передней части и по законцовкам усилен липовыми пластинами, толщина склеенной и грубо спрофилированной заготовки в центре около 3 мм (к концам уменьшается до 1,5—2 мм). Обшивка стабилизатора из стеклоткани толщиной 0,02 мм прилакировывается лишь после монтажа детали на конце балки. Последняя перед этим зачищается надфилями, обезжиривается и туго обматывается тонкими хлопчатобумажными нитками. К моменту сборки должна быть готова и березовая бобышка — весь узел собирается за один раз, а бобышка увеличивает прочность соединения. Аналогично готовится и передний конец спицы-балки к заклейке в корпусе модели.

Обтекатель (он же корпус) выдолблен из березы. Выбор материала вызван прочностью, а главное, твердостью этой древесины, не сминающейся в зонах под винтами. Чуть сложнее выдалбливать заготовки по сравнению с липовыми, а что касается массы, то ведь выигрыш в 10 г попросту не нужен. Силовых функций, кроме удержания балки стабилизатора, корпус практически не несет, так как кордовая планка смонтирована прямо на лапке двигателя, а стойка шасси — на его головке. Нагрузки от массы бака ничтожно малы.

«Сердце» гоночного аэромобиля — компрессионный микродвигатель МДС-1,5 рабочим объемом 1,5 см3. Что это за изделие, кружковцы узнали при безуспешных попытках запуска внешне столь солидного мотора… Хорошо, хоть наши коллеги по несчастью, также в свое время приобретшие подобные двигатели, опубликовали в «М-К» материал о доработках МДС. Это здорово упростило работу — все «причуды» изделия были уже известны. Приведем лишь перечень доработок. Растерты гнезда под подшипники коленвала; для балансировки снята крупная фаска на передней стороне щеки коленвала в зоне пальца; облегчен и укорочен по юбке поршень; за счет опиловки ось вращения коленвала отклонена от цилиндра. Кстати, величина этого снятия материала «на клин» по торцу картера вызывает изумление. Шатун перестал сползать с пальца кривошипа и тереться о золотник лишь при перекосе торца в 0,3—0,4 мм! Как же после этого рассчитывать на ресурс шатуна? Правда, мы доработали его. Теперь он снизу пропилен, а в углах прорези образованы маслоудерживающие карманы, но…

Штатный узел карбюратора упразднен. Выносной жиклер монтируется не запайкой в баке, а ставится на легком кронштейне на задней крышке картера — так легче следить за его состоянием. Питание топливом осуществляется под давлением, отбираемым из картера через штуцер-клапан.

Головка цилиндра выточена заново из Д16Т точно по размерам штатной стальной детали. Последнюю мы посчитали непригодной из-за несоответствия коэффициентов температурных расширений материалов гильзы и самого картера. Винт регулировки компрессии переделан из детали от КМД, а контрпоршень выточен из фторопласта (марка неизвестна). Для того чтобы регулировка двигателя не менялась с температурой нагрева и с объемным расширением пластика, толщина контрпоршня выбрана незначительной, причем почти по всей плоскости прижим идет через стальную шайбу с коническим краем. Испытания МДС с подобным узлом не дали каких-либо замечаний по работе пластикового контрпоршня.

В остальном особенностей модель не имеет. Надо лишь заметить, что при такой схеме важно обеспечить четкую фиксацию положения двигателя относительно корпуса. В ближайших планах у нас — снять негативную матрицу с готовой модели, чтобы потом выклеивать корпуса из стеклопластика.

Скоба стойки основных колес привертывается к головке цилиндра; конструкция этих колес неоднократно описывалась в журнале (по типу они напоминают авиационные от кордовых гоночных моделей).

В заключение — одно замечание по переводу модели на коньки. В силу традиционных убеждений все аэросани бегают на одном центральном. Но ведь с точки зрения центровки это невыгодно! По ширине модели опора должна приходиться на уровень центра тяжести машины в комплексе с кордовой планкой и узлом навески корды, что достижимо только при двухколейной главной оси и при «неточной» балансировке по высоте, дающей возможность идти на одном из боковых колес (или коньков).

А. АНДРЕЕВ, руководитель кружка