КРЫЛАТЫЙ ТРЕНЕР

В редакцию журнала приходит все больше писем от авиамоделистов, делающих первые шаги в классе радиоуправляемых. И, как правило, просьба одна — опубликуйте описание планера или самолета для первоначального обучения. Повышенное внимание к аппаратам этого сложнейшего авиамодельного класса понятно — отечественная промышленность наладила выпуск систем пропорционального радиоуправления, а достижения современной радиоэлектроники, в частности появление новых микросхем, дают возможность построить и неплохую самодельную аппаратуру. Публикуем чертежи и описание «крылатого тренера», интересного рядом конструкторских решений, позволивших создать универсальную многовариантную учебную модель. Выполнена она полностью из отечественных материалов.

Сравнение множества различных аэродинамических профилей показало, что лучше всех других для учебной модели подходит Кlаrk-Y. Один из «старейших» профилей, зарекомендовавший себя на сотнях аппаратов, на невысоких числах Re обеспечивает хорошие срывные характеристики; при небольших скоростях и хордах крыла его максимальное качество и максимальный коэффициент подъемной силы удовлетворяют самым высоким требованиям. Да и «стойкость» против неточностей повторения очертаний у него выше всяких похвал. Чего только не делали с ним моделисты! Мягкие обшивки лобиков крыла и редко поставленные нервюры превращали профиль в нечто совершенно «антиаэродинамическое», и все равно эти модели хорошо летали.

Форму крыла в плане сначала выбрали прямоугольной, без сужения — это сулило упрощение изготовления и сборки каркаса. Однако прорисовка скоса по концу задней кромки дала интересный эффект, не говоря уже о значительном улучшении внешнего вида. Оказывается, сохранив постоянными верхние очертания профиля на всем размахе, можно модифицировать их по низу на последних трех нервюрах за лонжероном. Результат — наипростейшая сборка непростого по форме в плане крыла и отличные противоштопорные характеристики. Последнее обусловлено образовавшимися так называемыми аэродинамической и геометрической крутками, при которых вследствие изменения профиля и уменьшения углов атаки концевых сечений крыла срыв потока при потере скорости происходит на корневых участках. В критических ситуациях такая модель лишь опустит нос и вновь наберет скорость, а не свалится в штопор. Высокие же противоштопорные характеристики — важнейшее требование к аппарату, который пилотируют руки, еще не привыкшие к тумблерам передатчика.

Небезынтересны и закрылки-элероны. Представляющие собою простейшие пластины, они, хоть и не проходят по всему размаху, все же достаточно эффективны благодаря развитой площади. Освобожденные от элеронов концы крыла служат улучшению противоштопорных свойств. Рекомендуется закрылки-элероны устанавливать, даже если в аппаратуре машинка для их управления не предусмотрена. Выполнив устройство, регулирующее угол установки этих пластин (им может стать резьбовая тяга, проходящая через заклеенные на фюзеляже или крыле гайки), вы избавитесь от многих хлопот при отладке.

Рис. 1. Общий вид тренировочной радиоуправляемой модели:

1 — двигатель. 2 — фюзеляж, 3 — крыло, 4 — киль, 5 — руль поворота, 6 — задняя точка опоры, 7 — колесо основной стойки шасси, 8 — колесо носовой стойки шасси, 9 — руль высоты, 10 — стабилизатор, 11 — закрылок-элерон.

Рис. 2. Конструкция фюзеляжа:

1 — моторама (бук 10X15 мм), 2 — носовая бобышка (липа), 3 — накладка (фанера 1 мм), 4 — точки крепления носовой стойки шасси, 5 — усиление стыка (липа 8X8 мм), 6 — стрингер (липовая треугольная рейка 6×6 мм), 7 — второй шпангоут (фанера 3 мм), 8 — приемник, 9, 10 — рулевые машинки управления карбюратором двигателя и закрылками-элеронами, 11 — накладка узла крепления стоек шасси (бук 5X20 мм), 12 — косынка узла (бук 6X40 мм), 13, 14 — рулевые машинки управления рулем высоты и рулем поворота, 15, 16 — тяги рулей, 17 — нижняя обшивка фюзеляжа фанера 1 мм), 18 — боковая обшивка фюзеляжа (фанера 1 мм), 19, 33, 35, 39 — шпангоуты (фанера 2 мм), 20 — окоицовка тяги руля поворота (проволока ОВС Ø 2 мм), 21 — оси поворота руля, 22 — точки крепления кабанчика, 23 — заполнитель руля поворота (упаковочный пенопласт), 24 — окантовка (липа), 25 — трос управлення рулем высоты в боуденовой оболочке (тросик от фотоаппарата), 26 — коробчатый лонжерон киля (фанера 1 мм), 27 — точка крепления стабилизатора (резьбовое гнездо М4), 28 — ложе стабилизатора (фанера 1,5 мм), 29 — кромка киля (липа 10 X 10 мм), 30 — заполнитель киля (упаковочным пенопласт), 31 — уголок (фанера 1 мм), 32 — форкиль (липа), 34 — верхняя обшивка фюзеляжа (фанера 1 мм), 36 — бобышка крепления задней кромки крьпа (бук 8X20 мм), 37 — ложе крыла (липа 4X30 мм), 38 — дополнительная обшивка борта (фанера 1 мм), 40 — накладка второго шпангоута (фанера 3 мм), 41 — съемная крышка носового отсека, 42 — носовой шпангоут (переклей толщиной 4 мм), 43 — точка крепления основных стоек шасси, 44 — точка крепления задней кромки крыла, 45 — зализ-усиленне (липа), 46 — отверстие под штифт стабилизатора, 47 — винт крепления крышки отсека, 48 — отверстие под носовую стойку шасси.

Рис. 3. Вариант конструкции фюзеляжа облегченного типа под двигатель рабочим объемом 2,5 см3 с управлением только рулем поворота и рулем высоты.

Р и с. 4. Крепление основных стоек шасси:

1 — третий шпангоут, 2 — косынка узла, 3 — задняя часть нижней обшивки фюзеляжа, 4 — стойки шасси (проволока ОВС Ø3,5 мм), 5 — пластина (сталь толщиной 1,5 мм), 6 — шурупы, 7 — передняя часть нижней обшивки фюзеляжа, 8 — накладка узла.

Да и площадь крыла сохранится прежней. А на отлаженном аппарате регулируемые закрылки помогут превращать его по желанию то в небесного «тихохода», то в скоростную, устойчивую даже в сильный ветер модель. Тем, кто почувствует себя с учебной полностью на «ты», можно порекомендовать, увеличив относительную площадь руля высоты, объединить его управление с работой закрылков примерно так, как на кордовом «акробате». Этим вы существенно повысите пилотажные свойства в общем-то непилотажной модели. Проводя подобный эксперимент, отладьте управление, чтобы углы отклонения закрылков-элеронов составляли приблизительно одну треть углов отклонения руля высоты. В дальнейшем попробуйте изменить это соотношение, сближая значения углов.

По К0нструкции крыло радиоуправляемой — простой, максимально облегченной схемы. Работу над ним лучше начать с изготовления нервюр. Собрав выпиленные с припуском заготовки и стянув их винтами между металлическими шаблонами профиля, обработайте пачки и пропилите пазы под полки лонжерона и кромки. Затем разберите пачки, пронумеруйте детали в той последовательности, как они были уложены при обработке. Облегчите нервюры, доработайте концевые и выполните дополнительные пазы под усиления кромок и лонжерона. Воспользуйтесь еще раз шаблонами и выпилите с их помощью носовые полунервюры.

Срастив в шаблоне под нужным углом кромки и полки лонжерона, поконсольно соберите крыло на ровной доске-стапеле (все рейки продольного набора стыкуются только «на ус», самое же лучшее — распарить середину каждой из проходящих по всему размаху реек и высушить их в шаблоне). Надо заметить, что разъемное крыло с двумя консолями тяжелее почти на 100 гс, а это крайне нежелательно для учебной модели.

Готовый каркас вышкуривается, монтируются недостающие узлы, законцовки. После этого можно обшить с обеих сторон лобик листом двухслойного ватмана, склеенного эпоксидной смолой. Конечно, такой материал не из самых легких. Он в два раза тяжелее классической обшивки из двухмиллиметровой бальзы, но в то же время вдвое легче фанеры толщиной 1 мм. Если остальные элементы конструкции модели получаются массивными, лучше все крыло оставить с мягкой обшивкой лавсановой пленкой с прилакированной сверху на эмалите микалентной бумагой. Последняя не только придаст поверхности консолей требуемую шероховатость, но и увеличит их жесткость на кручение.

Обратите внимание на систему привода закрылков-элеронов. Как показала практика, такие легкоразъемные узлы полностью предохраняют елементы каркаса и рулевые машинки при аварийном сбросе крыла, когда срезаются капроновые винты М4 крепления задней кромки.

Фюзеляж прямоугольного сечения с работающей фанерной обшивкой. При прорисовке особое внимание было уделено не только снижению его массы, но и технологичности изготовления, позволяющей собрать хороший фюзеляж даже в неприспособленных домашних условиях. Обратите внимание — практически все обводы образованы абсолютно прямыми линиями, исключение составляет короткий участок низа носовой части, да и то здесь борта параллельны друг другу. Такое решение позволяет повысить точность изготовления выкроек обшивок. Ведь прорезка фанеры ножам по линейке значительно точнее выпиливания лобзиком, требующего последующей опиловки кромок. Улучшенная стыкуемость отдельных деталей повысит прочность всего каркаса, следовательно, на фюзеляже можно будет сэкономить немало массы на клеевых швах. Нижняя обшивка принята плоской не только из соображений эстетики. Прежде всего это база, относительно которой элементарно выставляются детали’ набора. Да и на готовой модели эта же база позволит самым точным образом выставить крыло и стабилизатор без применения каких-либо дополнительных измерительных устройств поддержек, кронштейнов.

Конструкция фюзеляжа особых пояснений не требует, надо лишь отметить, что толщина боковин начиная от задней кромки крыла должна быть постепенно уменьшена. К хвосту остается два слоя трехслойной миллиметровой фанеры.

Хвостовое оперение выполнено по Т-образной схеме. Хотя она вызывает увеличение массы киля, несущего стабилизатор, все же для учебной модели ее можно считать более предпочтительной. Дело в том, что аварийные посадки — не редкость при пилотировании новичками, а Т-образное оперение предохраняет стабилизатор при условии, что модель встречается с землей, по крайней мере, не вверх колесами. При этом подобная схема уменьшает вероятность попадания стабилизатора в вихревой след крыла. Крепление горизонтального оперения капроновым винтом, срезаемым при превышении нагрузок, в значительной мере предохраняет стабилизатор от поломок.

Основной вариант учебной радиоуправляемой модели рассчитан на использование отечественной аппаратуры радиоуправления «Супронар-82» с четырьмя рулевыми машинками и двигателя «Радуга» в калильном варианте рабочим объемом 7 см3. Емкость топливного бачка для этого мотора должна быть не менее 150 см8, по схеме он аналогичен установленному на пилотажной модели (см. «М-К» № 1 за 1983 год). При отладке действия рулевых машинок добейтесь, чтобы при полностью выведенных в крайнее положение штоках соответствующие рули отклонялись на углы: руль поворота ±25°, руль высоты ±15 ‘, элероны ±20°, рычаг привода управляемого карбюратора не должен становиться па упор в крайних положениях. В варианте с «Радугой» масса модели может быть равна 1900 г, тогда ее взлетно-посадочные характеристики позволяют стартовать даже с руки.

Рис. 5. Конструкция стабилизатора:

1 — заполнитель стабилизатора (упаковочный пенопласт), 2 — передняя кромка (липа 3X5 мм). 3 — центральная нервюра (липа толщиной 5 мм), 4 — законцовка (липа), 5 — задняя кромка (липа 3X5 мм), 6 — передняя кромка руля (липа 3X5 мм), 7 — задняя кромка (липа 3X5 мм), 8 — бобышка крепления кабанчика (липа), 9 — заполнитель руля (упаковочный пенопласт), 10 — штифт (бук Ø 3 мм, заклеить).

Р и с. 6. Крепление чосовой стойки шасси:

1 — шпильки (проволока ОВС Ø 3 мм), 2 — стойка (проволока ОВС Ø 4 мм), 3 — носовой шпангоут.

Р и с. 7. Конструкция крыла:

1 — передняя кромка (сосна 6X6 мм), 2 — полка лонжерона (сосна 6X6 мм), 3 — полунервюра (фанера 2 мм), 4 — нервюра (фанера 2 мм), 5 — обшивка лобика (двойной слой ватмана), 6 — усиление лонжерона (сосна 6 X Х6 мм). 7 — передняя стенка лонжерона (фанера 1 мм между нервюрами), 8 — усиление передней кромки (типа, 3Х10 мм), 9 — задняя стенка лонжерона (фанера 1 мм между нервюрами), 10 — усиление задней кромки (сосна 3Х 12 мм), 11 — задняя кромка (сосна 3X12 мм), 12 — закрылок-элерон (липа 4X30 мм), 13 — штырь управления (проволока ОВС Ø 1,5 мм), 14 — навеска закрылка-элерона (капроновые нитки), 15 — отверстия под винты крепления задней кромки крьла на фюзеляже, 16 — законцовка (фанера 3 мм), 17 — концевая полунервюра, 18 — обшивка центра чьной части (фанера 1 мм), 19 — штырь (бук Ø 7 мм), 20 — трубка установки штыря (Д16Т Ø 10X1,5 мм), 21 — бобышка (липа толщиной 20 мм), 22 — уголок стыка лонжеронов (липа толщиной 12 мм), 23 — корневая нервюра (фанера 2 мм без облегчений).

Р и с. 8. Промежуточный узел управления закрылками-элеронами:

1 — трубка-шарнир (медь, обмотать нитками с клеем и установить под обшивкой фюзеляжа вплотную к детали 36, рис. 2), 2 — кабаичик (проволока ОВС Ø 2 мм), 3 — обмотка медной проволокой (паять), 4 — оконцовка кабанчика (медная трубка, паять, конец расплющить).

На чертежах приведена и другая модификация, значительно облегченная по сравнению с первой. Модель уменьшенной массы хорошо летает с компрессионным микродвигателем КМД-2,5.

Объем топливного бачка может быть уменьшен до 80 см3, с целью дальнейшего облегчения аппарата на нем установлены только две рулевые машинки: привода руля высоты и руля поворота (последние можно объединить с задействованными элеронами или же полностью перейти на управление ими, заклинив руль поворота в нейтральном положении). Основные конструктивные изменения облегченного варианта заключаются в следующем.

Сечения стрингеров фюзеляжа сделаны прямоугольными в отличие от треугольных на основном варианте. За счет этого можно, с учетом меньшей мощности двигателя, более чем в два раза сократить площадь фанерной обшивки фюзеляжа, избавиться от дополнительного усиливающего листа фанеры, оставив одинарную обшивку вплоть до носовой части, использовать в полтора раза более тонкую фанеру на шпангоутах. Переход на схему шасси без носовой стойки, снижение сечений реек ложа крыла и моторамы также дадут немалый выигрыш в весе. Оставшиеся необшитыми секции каркаса фюзеляжа обтягиваются так же, как и крыло (оно, конечно, не имеет в этом варианте жесткой обшивки лобика) лавсановой пленкой с прилакировкой сверху микалентной бумаги. Киль, ставший наборным, спроектирован подобно новому варианту стабилизатора. Облегченная хвостовая часть модели скомпенсирует уменьшение массы носовой, несущей легкий двигатель, — дополнительной центровки аппарата почти не потребуется.

Как оказалось, полеты на такой модели, имеющей незначительную удельную нагрузку, позволяют выполнять даже резкие восходящие маневры без потери скорости. Единственный недостаток этой модификации — повышенная чувствительность к сильному ветру, обусловленная меньшими нагрузкой и скоростью полета. В хорошую же погоду отлично летает мотопланерная модификация с маломощным двигателем рабочим объемом 1,5 см 3. Здесь стойки шасси лучше совсем упразднить, заменив легкой проволочной «лыжей».

Д. АЛЕКСЕЕВ, мастер спорта СССР