ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ В МИНИАТЮРЕ

Своеобразное триумфальное десятилетие одной из своих моделей ракет отмечает ракетомодельный кружок СЮТ г. Электростали, что в Московской области. Созданная ракетомоделистам и модель-копия геофизической ракеты В-5В постоянно совершенствовалась, с ней они успешно участвовали и побеждали на самых престижных соревнованиях и чемпионатах в категории S7.

Так, кружковец С. Сафронов в 1998 году стал вторым призером чемпионата России среди школьников. В 1999 году а Калуге чемпионом Всероссийских соревнований школьников стал А.Звонилкин, а B.Мельников — серебряным призером чемпионата России среди юношей.

Успешным в спортивном плане был и прошлый год. На Всероссийских соревнованиях на кубок С.П.Королева победителем в категории S7 стал М.Шехватов. Большой успех выпал на долю копиистов с миниатюрными В-5В на чемпионате России среди школьников в Калуге. Первое место среди старших школьников занял электросталец А.Миронов, а А.Потапов и М.Шехватов — соответственно второе и третье.

На чемпионате России 2000 года среди взрослых в Орле третье призовое место занял В.Мельников, выполнивший норматив мастера спорта РФ.

Завершающими стартами XX столетия были для ракетомоделистов международные соревнования «Кубок Байконура-2000», проходившие осенью на космодроме. И здесь в классе моделей-копий победили М.Шехватов и А.Потапов с миниатюрными ракетами В-5В.

Доказали добрую репутацию моделей-копий ракеты В-5В и итоги 2001 спортивного года. Команда копиистов СЮТ г. Электростали стала первой среди юношей и спортсменов на «Кубке C.Королева». Причем вся тройка призеров в категории Э7, выступавших с моделями ракеты В-5В, — СЮТовцы Электростали: В.Мельников, А.Звонилкин и Ю. Сисевой. На чемпионате России этого года среди школьников снова победили ракетомоделисты, представившие копии ракеты В-5В: А.Потапов и А.Миронов.

Подводя итоги выступлений школьников (юношей) в категории S7, можно с удовлетворением отметить постоянное призовое присутствие «ракетчиков», выступающих с копиями ракеты В-5В. Хочется верить, что публикация этой разработки будет полезна как для начинающих копиистов, так и для спортсменов-разрядников.

В начале 50-х годов в ОКБ-1 велись работы по созданию баллистических ракет большой дальности. И как результат целенаправленных исследований и экспериментов появилась первая стратегическая Р-5. Ее старт состоялся 15 марта 1953 года. Наряду со стратегическими были созданы и геофизические ракеты Р-5А и Р-5В, на которых продолжено изучение атмосферы и космического пространства. Позже их переименовали: они стали называться В-5А и В-5В.

С 1958 года для отработки средств спуска подопытных животных с больших высот в основном использовались геофизические ракеты типа В-5В — управляемые одноступенчатые с жидкостными реактивными двигателями. С их помощью выполнена большая программа астрофизических, геофизических и медикобиологических исследований. На ряде ракет В-5В устанавливались автоматические астрофизические обсерватории для изучения Солнца, представляющие собой сферический контейнер с комплектом научной аппаратуры, регистрирующей ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца. Полет такой обсерватории проходил по вертикальной траектории до высоты около 500 км. На нисходящей части траектории на высоте 4—5 км контейнер отделялся, отводился в сторону и приземлялся с парашютом.

Рис.1. Исследовательская ракета В-5В

Спасение исследуемых животных, в основном собак, осуществлялось как плавным спуском герметических кабин, так и катапультированием с различных высот и приземлением на парашютах животных, помещенных в герметические скафандры.

Конструкция ракеты (рис.1) несложная. Весь ее корпус служил отделением для баков. Даже электрокабели и различная проводка были вынесены наружу и закрыты гаргротами. Верхний цилиндр корпуса служил приборным отсеком, в котором хранились бортовые вычислительные приборы и полезный груз. В головном обтекателе находился шар-зонд забора проб для геофизических данных.

Ракета имела длину 23 м, наибольший диаметр корпуса — 1,66 м, размах стабилизаторов — 3,8 м. Максимальная высота подъема — около 500 км, стартовая масса — 29 300 кг. Масса полезного груза ракеты достигала 1350 кг. Управлялась ракета В-5В аэродинамическими и газовыми рулями.

ПОСТРОЙКА МОДЕЛИ-КОПИИ

ПОДГОТОВКА. Она обычно начинается с выбора масштаба будущего летательного аппарата — спортивного «снаряда» спортсмена. На наш взгляд, масштаб 1:25 наиболее приемлем. Именно при нем модель имеет размеры, подходящие для категории S7: наибольшая длина — 920 мм, диаметр корпуса — 66,4 мм.

Для изготовления копии необходимо выточить из металла три оправки: для основного корпуса — диаметром 65,5 мм и длиной 620 мм; переходного конуса — длиной 96 мм и диаметрами на концах 65,5 и 55 мм (конус 3°) и верхнего цилиндра — длиной около 100 мм и диаметром 55 мм. Материал для изготовления модели — чертежная бумага. Поэтому диаметры оправок уменьшены на 1 мм (по 0,5 мм на толщину стенки).

В нашем кружке модели-копии ракеты В-5В строились в двух вариантах и оба они доказали свою жизнеспособность.

В ДВА СЛОЯ. Корпус в первом варианте выполняют по схеме силовой двухслойной обшивки. Сначала на оправке диаметром 21 мм клеят внутреннюю бумажную оболочку длиной 690 мм. Она служит технологической осью, на которой собирают весь корпус модели. Затем из пенопласта ПС-4-40 толщиной 8—10 мм вырезают пять шпангоутов и устанавливают на внутреннюю оболочку.

Наружную оболочку выклеивают из трех элементов: двух цилиндрических и одного конического. Первый цилиндрический имеет диаметр (внутренний) 65,5 мм и длину 607 мм, другой — диаметр 55 мм и длину 75 мм. Длина конического элемента — 97 мм. Все три элемента наружной оболочки склеивают из двух слоев чертежной бумаги на соответствующих оправках. После высыхания их обрабатывают наждачной бумагой и покрывают нитролаком. Затем торцуют острозаточенным ножом на оправках, зажав в патроне токарного станка. Скорость вращения патрона 70—120 об/мин. Готовые элементы крепят к шпангоутам, собирая из них внешнюю оболочку корпуса. После этого корпус обрабатывают, зачищая неровности, и покрывают нитролаком.

Стабилизаторы (их четыре) выпиливают из липовой пластины толщиной 8,5 мм. Собирают в пакет на каплях клея и обрабатывают напильником по контуру до нужных размеров. Далее расклеивают и профилируют каждый стабилизатор в отдельности. Готовые покрывают лаком и крепят к нижней юбке корпуса модели эпоксидной смолой на шпильках из бамбука диаметром 3 мм. Аэродинамические рули вырезают из пластинки стеклотекстолита толщиной 2,3 мм и на стальных шпильках (отрезках булавки) крепят эпоксидным клеем к стабилизаторам.

Все выступающие наружные детали корпуса модели (люки, переходные кольца) делают из бумаги, гаргрот для прокладки электрокабелей, штепсельные разъемы — из липовых реек соответствующих размеров. Сварные швы имитируют нитками.

Наружные элементы донной части изготавливают из липы, обрабатывают, покрывают нитролаком, если нужно — шпаклюют. Затем красят в черный цвет и крепят к готовой (окрашенной) модели.

Головной обтекатель вытачивают из липовой заготовки и облегчают внутри фигурным расточным резцом. Посадочная юбка обтекателя имеет диаметр 56 и длину 25 мм. Имитация шарниров раскрытия половинок обтекателя — из текстолита.

Собранную модель-копию покрывают нитролаком. После каждого слоя поверхность обрабатывают наждачной бумагой. Если появляются неровности или шероховатости, то корпус шпаклюют и снова зачищают. Всю модель вначале красят в белый цвет, затем — двигательный и приборные отсеки — в серый, аэродинамические рули и антенны — в черный цвет. Другую наружную окраску и разметку делают согласно чертежу.

Для запуска модели применяют МРД 20-10-4 с максимальным импульсом 20 Н·с. Для большей надежности систему спасения делают из двух парашютов диаметром 500—600 мм — для корпуса и головного обтекателя. Вырезают их из тонкого шелка.

Стартовая масса модели — около 300 г.

В ОДИН СЛОЙ. За последние годы у нас в кружке разработана и другая технология изготовления копии В-5В, второй ее вариант. Стартовая масса модели получается немного меньше — 270—280 г. Корпус в данном случае является тоже силовым, но однослойным. Его основные элементы собирают с использованием казеинового клея из чертежной бумаги, на тех же оправках. Надо учитывать, что бумага при этом дает большую усадку, но зато склеенные детали получаются более жесткими, чем с применением других клеев. После просушки элементы корпуса обрабатывают наждачной бумагой и покрывают лаком. Затем на токарном станке торцуют детали до нужных размеров (по длине).

Для сборки корпуса вытачивают из липы три втулки: нижнюю (силовой шпангоут) и две соединительные и вклеивают их. Сначала соединяют конусный элемент и малый цилиндрический (диаметром 55 мм), а в большом цилиндрическом закрепляют силовой шпангоут. При этом деталь корпуса надо установить строго вертикально на стекле, а сверху придавить небольшим грузом.

Рис.2. Внутренние элементы модели-копии В-5В:

1 — силовой шпангоут (нижняя втулка); 2,3 — соединительные втулки; 4 — кольцо-накладка донной части

После высыхания окончательно собирают корпус, предварительно вклеив в его нижний элемент (цилиндр диаметром 65,5 мм) два внутренних бандажа — липовые кольца шириной 10 мм и толщиной стенки 2 мм. Это делается для укрепления нижнего элемента и сохранения им формы правильной окружности. Затем устанавливают цилиндр на ровную поверхность, вклеивают в его свободный конец вторую соединительную втулку и крепят два верхних элемента (уже склеенных) — конус и малый цилиндр.

В кормовой части корпуса, после вклейки нижней втулки, по окружности делают четыре фигурных выреза на длину 21,8 мм. Оставшиеся четыре элемента служат местом крепления стабилизаторов, креплением деталей для копийности элементов и опорами для старта.

Дав затвердеть смоле, готовый корпус обрабатывают наждачной бумагой и покрывают лаком. Дальнейшая работа над моделью ведется по уже известной технологии. Так же изготавливаются стабилизаторы и другие наружные детали. Окраска и отделка модели выполняются такими же, как и на первом варианте.

Тем, кто захочет усложнить модель-копию, можно посоветовать сделать головной обтекатель разъемным: выточить из липы, разрезать вдоль пополам и навесить на шарнирах на корпус. Внутри обтекателя можно разместить шар (зонд) диаметром 45—50 мм, который отделяется при срабатывании вышивного заряда МРД. В категории S7 это будет оцениваться как специальный эффект (полетная демонстрация) дополнительными очками за реализм полета.

В. РОЖКОВ, мастер спорта