ДВЕ ЛОПАСТИ И ОДИН МОТОР

Свободнолетающая модель вертолета. Как говорят, новое — это хорошо забытое старое. Не столь уж давно мы познакомили читателей-авиамоделистов с простейшей свободнолетающей моделью вертолета — судя по откликам, мини-геликоптер понравился нашим читателям Некоторые даже приняли конструкцию модели за нечто новоизобретенное, пропустив в статье замечание о том, что подобные вертолеты моделисты создавали и запускали еще в начале 50-х годов минувшего века.

Наш журнал в течение многих лет поддерживал этот вид моделизма — свободнолетающие мини-вертолеты, входившие в класс экспериментальных моделей, участвовали в ежегодных соревнованиях «Эксперимент» на приз «Моделиста-конструктора», в котором регулярно публиковались чертежи наиболее интересных конструкций

В этом номере мы знакомим читателей еще с одной свободнолетающей моделью вертолета. Характерной ее особенностью является несимметричный ротор, который приводится во вращение установленным на штанге компрессионным двигателем с воздушным винтом.

Несущий винт модели — двухлопастный, несимметричный — лопасти располагаются под углом 120 градусов относительно штанги с закрепленным на ней двигателем В центральной втулке винта лопасти закреплены не жестко, а с помощью осевого и горизонтального шарниров, что позволяет им самоустанавливаться в полете с оптимальным углом атаки. Балансировка каждой из лопастей осуществляется с помощью стабилизатора и груза, закрепленных на балках из дюралюминиевых спиц диаметром 3 мм. В сущности, каждая из лопастей по схеме не отличается от кордовой модели самолета, летающей на жестких кордах вокруг центральной втулки Лопасти — смешанной конструкции. Каждая из них выполнена из пенопласта марки ПС (подойдет как строительный, так и упаковочный) и усилена сосновой рейкой-лонжероном, а также передней и задней кромками и законцовками.

Геометрическая схема свободнолетающей модели вертолета (на плановой проекции фюзеляж условно повернут)

Компоновка модели вертолета:

1 — опора (пластиковый шар Ø20), 2 — рессора шасси (сталь, проволока ОВС Ø3), 3 — хомут (дюралюминий, полоса 1×10), 4 — гайка М5 крепления втулки ротора, 5 — вал ротора (сталь, проволока Ø5), 6 — подшипниковый узел, 7 — фюзеляж, 8 — костыль (проволока ОВС Ø1,5), 9 — лопасть; 10 — штанга (дюралюминий, лист s3), 11 — болты М3 крепления двигателя, 12 — двигатель МК-17 «Юниор», 13 — топливный бак, 14 — воздушный винт Ø180

Несущая лопасть модели вертолета:

1 — задняя кромка (сосна, рейка 4×15); 2 — законцовка (липа), 3 — лонжерон (сосна, рейка 5×13), 4,5 — пенопластовое заполнение, 6 — продольная ось лопасти (сталь, проволока Ø4); 7 — нить крепления оси к лонжерону, 8 — передняя кромка (сосна, рейка 5×8); 9,10 — окантовка (липа, полоска s2)

Для начала следует вырезать цельнопенопластовые заготовки лопастей — лучше всего сделать это с помощью нихромовой проволоки-струны, нагреваемой электрическим током При этом поверхности будут иметь остеклованную корочку, что позволит отказаться от последующей их оклейки бумагой или лавсановой пленкой. Нихромовую струну необходимо установить в деревянную рамку — такую же, как у лучковой пилы-ножовки Питание на терморезак следует подавать от сети через ЛАТР для того, чтобы можно было подбирать оптимальную температуру нагрева.

Для резки потребуется также пара шаблонов из дюралюминия в соответствии с поперечным сечением лопасти, — они закрепляются на торцах пенопластовой заготовки и служат направляющими при обработке пенопласта.

У вырезанной пенопластовой лопасти обрезаются передняя и задняя кромки и вместо них эпоксидной смолой приклеиваются сосновые рейки. Далее из тела детали едоль линии, отстоящей на 30 мм от ее передней кромки, вырезается полоска толщиной 5 мм и вместо нее вклеивается лонжерон из сосновой рейки сечением 13×5 мм. Предварительно на нем с помощью ниток и эпоксидного клея закрепляется продольная ось лопасти, согнутая в виде буквы «Г» из стальной проволоки диаметром 4 мм. На внешнем конце оси нарезается резьба М4. Готовая лопасть шлифуется и покрывается тонким слоем эпоксидной смолы.

Втулка ротора выполнена зацепо со штангой двигателя из листового дюралюминия толщиной 3 мм. Двигатель крепится к штанге консольно — двумя болтиками и гайками М3 за правую опору. Крепежный узел представляет собой своего рода вилку, образованную штангой и приклепанной к ней накладкой. Следует учесть, что штангу имеет смысл сделать длиннее, чем указано на чертеже, приблизительно на 100 мм, а окончательную ее длину подобрать при балансировке ротора — это позволит обойтись без установки дополнительных грузов на лопастях

Как уже упоминалось выше, лопасти установлены во втулке ротора шарнирно. При этом каждый из горизонтальных шарниров образован парой отогнутых ушек с отверстиями диаметром 4 мм, в которых закреплен винтами дюралюминиевый сухарь с резьбовым отверстием под продольную ось лопасти. Подвижность лопасти в шарнирах ограничивается отгибом на втулке ротора, препятствующим свесу лопасти, и упором на продольной оси, обеспечивающим ее предельные углы атаки от — 3 до +15 градусов.

Стабилизатор также пенопластовый, окантованный сосновыми рейками, его максимальная толщина составляет 5 мм. Как уже упоминалось, с крылом стабилизатор соединяется с помощью двух дюралюминиевых вязальных спиц диаметром 3 мм — подгибая их, можно менять установочный угол стабилизатора, что, в свою очередь, позволяет регулировать угол атаки лопасти несущего винта. Оптимальный угол атаки — около 10 градусов. Спереди спицы соединены с помощью свинцового груза — масса его подбирается экспериментально, точно так же, как при балансировке модели планера или самолета — лопасть относительно ее продольной оси, расположенной на линии 30 процентов хорды, должна находиться в состоянии безразличного равновесия.

Стабилизатор:

1 — груз (свинец), 2 — вязальная спица (дюралюминий, Ø3), 3 — лопасть, 4 — капроновая нить крепления спицы; 5 — стабилизатор, 6 — резиновое кольцо крепления стабилизатора

Центральная втулка:

1 — ось горизонтального шарнира лопасти (винт М4, 2 шт.), 2 — упор-ограничитель угла атаки лопасти (дюралюминий, лист s2), 3 — сухарь шарнира (дюралюминий); 4 — штанга —основание центральной втулки (дюралюминий, лист s3); 5 — гайки М4 крепления упора-ограничителя; 6 — продольная ось лопасти; 7 — нить крепления оси лопасти, 8 — ограничитель свеса лопасти (отгиб на центральной втулке); 9 — заклепка Ø3, 10 — накладка (дюралюминий, лист s2)

Топливный бак модели:

1 — заправочная трубка (медь, трубка 4×0,5); 2 — дренажная трубка (медь, трубка 4×0,5); 3,4 — основания бака (белая жесть s0,3); 5 — обечайка (белая жесть, s0,3), 6 — монтажные кронштейны (оцинкованная сталь, лист s0,8); 7 — трубка питания двигателя (медь, трубка 4×0,5)

Топливный бак обтекаемой формы емкостью около 40 мл располагается непосредственно за двигателем и крепится винтами М3 к его опорам Бак спаян из белой жести толщиной 0,3 мм — он состоит из двух одинаковых оснований и обечайки. В бак врезаны три медные трубки — питания двигателя, заправочная и дренажная; первая соединяется с патрубком карбюратора полиуретановым кембриком. Монтажные кронштейны представляют собой уголки, согнутые из оцинкованного кровельного железа толщиной 0,8 мм и припаянные к баку.

Основанием фюзеляжа является фанерная пластина толщиной 4 мм, на которой смонтированы подшипниковый узел несущего винта и шасси. Подшипниковый узел представляет собой отрезок дюралюминиевой трубки, в которой закреплены две пластиковые втулки — подшипники скольжения. На фюзеляже этот узел закреплен с помощью пары дюралюминиевых хомутов, болтиков с резьбой М3 и гаек.

Рессоры шасси сделаны из стальной проволоки диаметром 3 мм, на конце каждой рессоры закреплены опоры — пластиковые шарики диаметром около 20 мм.

После сборки к основанию фюзеляжа приклеиваются пенопластовые боковины. Подготовленный таким образом фюзеляж вышкуривается, грунтуется эпоксидным клеем, выравнивается двухкомпонентной автомобильной шпаклевкой, еще раз вышкуривается и окрашивается автоэмалью.

Следует упомянуть, что перед запуском модели имеет смысл заправлять центральный бак порцией топлива на определенное время полета — от трех до пяти минут. После прекращения работы двигателей модель вполне устойчиво авторотирует, при этом самоориентирующиеся лопасти автоматически уменьшают свой угол атаки.

И. СЕРЕБРЯНЫЙ