МОДЕЛИ РАКЕТНЫХ ПЛАНЁРОВ

Категория S4. Ракетоплан — летательный аппарат, который поднимается в воздух с использованием тяги ракетного двигателя, а возвращается на землю, планируя с выключенными двигателями — используя аэродинамическую подъёмную силу. Это требование предъявляется ко всем трём категориям ракетных планеров на продолжительность полёта — S4, S8, S10. И каждая имеет свои различия. S4 — модель планера с ускорителем, который может отделяться во время полёта. S8 — модель радиоуправляемого ракетного планера, S10 — модель ракеты с мягким крылом (крыло «Рогалло»).

Модели категории ракетопланов «по возрасту» не уступают парашютным моделям (SЗ). На этапе возникновения и становления ракетомоделизма не было разделения их на самостоятельные категории, существовала лишь одна категория ракетопланов.

В 1966 году Международная авиационная федерация (ФАИ), а точнее её комиссия по ракетно-космическим моделям, разработала спортивный кодекс, в котором все ракетопланы подразделялись на четыре класса и имели птичьи названия: «Воробей», «Стриж», «Орёл» и «Кондор».

По изменённому в 1975 и 1989 годах кодексу ФАИ произошло разделение ракетопланов на категории и классы, в зависимости от суммарного импульса двигателей и стартовой массы. Классов стало пять, а с 2001 года — шесть, и были уточнены требования в каждой категории.

Сегодня наш разговор — о категории ракетопланов S4 — моделей планеров с ускорителем. Она подразделяется на пять классов. Наиболее популярен класс S4А — чемпионатный. Технические требования к данным спортивным «снарядам» такие: минимальная стартовая масса — 18 г., максимальная — 60 г. В полёте двигатель должен отделяться от модели только в контейнере и приземляться на ленте (минимальный размер её — 25×300 мм) или парашюте площадью более 4 дм2. Если это условие не соблюдается — полёт считается незачётным.

С момента зарождения моделей ракетопланов данная категория всегда выделялась обилием схем и конструкций. Именно в ней постоянно идёт поиск оригинальных технических решений, именно в ней есть место для творческой мысли моделиста-конструктора.

Говоря о моделях ракетопланов S4, можно выделить три основные схемы, по которым сегодня строят спортивные «снаряды» этой категории. Первая — модели так называемой «самолётной» схемы. С постройки ракетопланов, внешне похожих на самолёт, берёт начало развитие моделей данной категории.

Видимо, тогда ракетомоделисты ощущали некоторое влияние авиации — раз требовалось иметь устойчивое планирование, то надо строить модель по классической схеме, что называется, «самолётной».

Но надо признать, что сегодня подобная схема летательных аппаратов почти не применяется. Основная причина — большая вероятность получения нулевой оценки за взлёт. Очень часто судьи не оценивают такой старт, поскольку на взлёте используется аэродинамическая подъёмная сила.

Ракетчики упорно искали пути совершенства стартовых характеристик своих ракетных планеров. Так, в 1972 году А.Гаврилов (г.Краснозаводск) разработал модель ракетоплана с поворотным крылом вдоль фюзеляжа. Моделист С.Морозов (г.Элекстросталь) в 1974 году предложил крыло, консоли которого перед стартом складывались к центроплану, отводились в хвостовую часть, выполняя роль стабилизатора, а после срабатывания вышибного заряда МРД занимали необходимое положение для планирования.

В 1982 году на Всесоюзных соревнованиях была представлена оригинальная модель ракетоплана, разработчиками которой явились московские спортсмены под руководством тренера В.И.Минакова. В данной конструкции проглядывались технические идеи вышеназванных моделистов — это складывание консолей и поворотное крыло. Именно эта схема ракетного планера, так называемая «московская», и сегодня широко применяется моделистами. В сложенном виде (при взлёте) ракетоплан напоминает обычную ракету — крыло располагается вдоль фюзеляжа. После отстрела МРД (на высоте около 200 м) крыло под действием резинок поворачивается, и раскрываются его консоли, превращая модель в обычный планер. Этой схеме ракетопланов и сегодня отдают предпочтение большинство спортсменов моделистов.

Группу ракетопланов составляют летательные аппараты, выполненные по схеме «летающее крыло». Автором и разработчиком её является педагог аэрокосмического клуба «Союз» В.Н.Хохлов. Отсюда и название данной схемы ракетного планера — «хохловская».

Впервые в полёте эту модель ракетоплана увидели на чемпионате Москвы в начале 90-х годов прошлого столетия. Она удовлетворяла всем техническим требованиям данной категории: могла совершать вертикальный взлёт (в пределах 30° от вертикали), устойчиво планировать, обладала небольшой массой и, следовательно, низкой нагрузкой на крыло.

На многих соревнованиях выступали спортсмены с такими ракетопланами. Были успехи и неудачи. Но работа продолжалась, моделисты-конструкторы совершенствовали своё спортивное «оружие». Так, от крыла из пенопласта пришли к наборному каркасу, тем самым уменьшив полётную массу и повысив жёсткость конструкции.

Ракетопланы такой схемы — контейнерного типа. Планер (летающее крыло) — складной, укладывается в корпус ракеты (контейнер). Это даёт большое преимущество в высоте полёта. К недостаткам я бы отнёс трудности наблюдения за моделью и не всегда устойчивое планирование.

Именно с моделями такой схемы выступали на 16-м чемпионате мира «ракетчики» Белоруссии и Японии. Успех сопутствовал и белорусским спортсменам, ставшим первым (В.Минкевич) и третьим (А.Липай) призёрами мирового первенства. Чертежи и описание такой модели опубликованы в «М-К» № 1 за 2008 год.

Ознакомимся подробнее с интересной моделью ракетоплана категории S4.

Ракетоплан — для победы

С 2009 года в кодексе ФАИ и Правилах проведения соревнований в России вступило в силу изменение технических требований к моделям категории S4 (ракетопланов), которое допускает сброс отработанного двигателя (МРД) только в контейнере, или же вовсе не отделять его от модели.

Именно по второму пути пошёл Алексей Решетников из подмосковного Сергиева Посада. И надо сказать, на всех крупных российских соревнованиях

2009 года Алексей был победителем — на Кубке и чемпионате России, Всероссийских стартах на приз С.П.Королёва.

Немного о самом конструкторе. В рядах ведущих спортсменов-ракетомоделистов Алексей Решетников прочно закрепился в 2000 году. Его дебют в 1990 году тоже был чемпионским. Тогда Алексей занял первое место на районных соревнованиях в классе моделей ракет с парашютом — SЗА. А в 1993 году А.Решетников стал чемпионом России среди юношей в классе моделей-копий S7. На всех соревнованиях — от всероссийских до международных, в которых стартовал Алексей, он неизменно становился чемпионом.

С 2000 года Алексей — член национальной сборной команды, призёр чемпионатов России и Европы. И тогда же он становится мастером спорта. В 2002 году, после победы на чемпионате мира, в командном зачёте в классе моделей ротошютов (S9В) Алексею присвоили звание мастера спорта международного класса. С 2004 года Алексей — педагог дополнительного образования в Центре технического творчества «Юность» города Сергиев Посад. А в 2005 году на чемпионате Европы он завоёвывает серебряную медаль в личном зачёте в классе ракетопланов (S4).

Успешным был для спортсмена Решетникова и 2008 год. На чемпионате мира в Испании он стал призёром в личном зачёте в классе моделей с парашютом и победителем в командном зачёте. Сегодня уже его воспитанники продолжают победные традиции своего учителя. Так, победителями областных соревнований этого года стали Дима Лысиков (класс S9А) и Данила Бирюков (класс S4А).

Модель ракетоплана А.Решетникова:

1—головной обтекатель; 2—демпфирующее отверстие; 3 — контейнер МРД; 4—пилон; 5 — обтекатель фюзеляжа; 6—фюзеляж; 7—крючок возвратной резинки; 8—резинка возврата крыла для планирования; 9—крючок навески резинки; 10—упор-ограничитель для фиксации развёрнутого положения крыла; 11—посадочная площадка (плата); 12—пилон крыла; 13—шайба (целлулоид); 14—винт (М2) крепления крыла; 15—центроплан; 16—петля крепления фиксирующей нитки; 17—накладка усиления (целлулоид); 18—резинка раскрытия консоли; 19—накладка; 20—упор-фиксатор положения сложенного крыла; 21 —крючок навески резинки раскрытия; 22—консоль («ушко»); 23—киль; 24—стабилизатор; 25—бобышка; 26—«грибок»

Сколько знаю Алексея (а это более 10 лет), всегда поражаюсь его удивительной скромности и открытости. Его отличает уважительное отношение к юным и взрослым спортсменам-«ракетчикам». По первой просьбе помочь советом или делом — безотказен. По-мужски привлекателен и приветлив, пользуется авторитетом у коллег-педагогов.

Все достижения А.Решетникова — результат творческого поиска, стремление сделать что-то новое, неизведанное в маленьком летательном аппарате, называемом моделью ракеты.

На страницах журнала уже публиковались чертежи и описания спортивных «снарядов» «ракетчиков» из Сергиева Посада. Полагаю, и предлагаемый сегодня материал будет интересен нашим читателям.

С первого взгляда ракетоплан

А.Решетникова (класс S4А) не привлекает внимания спортсменов — обычная «московская» схема. Но при внимательном рассмотрении, особенно — в полёте, видишь все особенности конструкции данной модели. Одна из них — большое (по сравнению с другими) удлинение крыла — около 11, а масса ракетоплана всего 18 г.

Фюзеляж — конусная балка из углепластика длиной 475 мм, выклеивается на оправке переменного сечения диаметром на концах 7,6 и 3,5 мм. Технология её формовки такова. Металлическую оправку нагревают и смазывают разделительной мастикой (эдельваксом). Дав остынуть оправке, наматывают на неё слой стеклоткани толщиной 0,03 мм, пропитанной эпоксидной смолой, затем — слой углеткани толщиной 0,14 мм. После непродолжительного высыхания смолы полученную заготовку обматывают магнитофонной лентой шириной 4 — 6 мм и помещают в сушильную камеру (температура от 70 до 80°С).

Через 2,5 — 3 часа, дав затвердеть смоле, полученную заготовку освобождают от ленты и, зажав в патрон токарного станка, обрабатывают и торцуют по длине 475 мм.

Внутрь балки вклеивают две бальзовые бобышки. Одну — на расстоянии 145 — 150 мм от переднего среза — для «грибка», в которой делают резьбу М2 для крепления крыла. Он же, «грибок», является и осью её поворота. Другую бобышку вклеивают на расстоянии 90 мм от переднего конца фюзеляжа — для усиления места крепления крючка возвратной резинки.

В носовую часть ставят обтекатель из липы и профилируют его как показано на виде сверху чертежа. Затем снизу крепят пилон для контейнера МРД. Он представляет собой бальзовую пластинку толщиной пять мм и размерами 12×30 мм. Спереди пилон заострён по контуру фюзеляжа. Снизу к пилону крепят контейнер МРД — пластиковую трубку длиной 32 мм с внутренним диаметром 10,2 мм и оживальным обтекателем.

В месте крепления обтекателя к контейнеру сверлят сквозное горизонтальное отверстие диаметром 1,5 мм. Оно служит для продевания фиксирующей нитки, удерживающей крыло в сложенном виде для взлёта, и способствует стравливанию газов при срабатывании вышибного заряда МРД в конце активного участка полёта.

На расстоянии 152,5 мм от обтекателя фюзеляжа (5) сверху приклеивают на смоле бальзовую пластину длиной 55 мм и шириной 12 мм. Нижнюю её поверхность профилируют в виде жёлоба по балке. Затем её верхнюю плоскость вышкуривают и выравнивают до толщины 1,5 мм — спереди и 1 мм — сзади. После чего покрывают тремя слоями нитролака. Данная пластинка служит посадочной площадкой (11) для пилона крыла (12). В её середине делают сквозное отверстие диаметром 3 мм и вклеивают в него ось поворота крыла — «грибок» из дюралюминия диаметром 3 мм и длиной 10 мм, с внутренней резьбой М2 для винта крепления. Во избежание продавливания центроплана в месте крепления сферическая головка болта имеет диаметр 6 мм.

Хвостовая часть балки фюзеляжа оканчивается оперением. Стабилизатор вырезают из бальзовой пластины толщиной 1,5 мм, слегка закругляют по контуру, покрывают лаком и крепят сверху фюзеляжа эпоксидной смолой. Киль — трапециевидной формы, также из бальзы, толщиной 1,5 мм, клеится сверху на стабилизатор.

Крыло состоит из центроплана и двух консолей, вырезанных из бальзовой пластины. Центроплан — прямоугольной формы размерами 310×55 мм с плоско-выпуклым профилем с наибольшей толщиной 3 мм, расположенной на 1/3 ширины от передней кромки. Консоли («ушки») — трапециевидные в плане; их размах — 140 мм, толщина — переменная: у комля — 3 мм, на узком конце — 2,5 мм. Крепление консолей к центроплану — шарнирное , выполнено из капроновой ленты шириной 20 мм. Шарниры приклеиваются снизу клеем БФ-2. Угол поперечного «V» — 20°. К середине нижней поверхности центроплана приклеен пилон — бальзовая пластинка шириной 12 мм переменной толщины: 4,5 мм — у передней кромки, 2 мм — у задней. Данная разница в толщине пилона обеспечивает необходимый установочный угол крыла. В передней части пилона на левой боковой плоскости закреплён упор-ограничитель из стальной проволоки диаметром 0,5 мм. В середине центроплана просверлено отверстие диаметром 3 мм под «грибок».

В центроплан вклеены три крючка для резинок возврата: два — на расстоянии 18 мм от торцов — для «ушек» и один — в переднюю кромку — для крепления резинки поворота крыла. Следует отметить, что только на модели А.Решетникова резинка поворота крыла очень короткая — расстояние между крючками всего 34 мм. По мнению конструктора, это обеспечивает быстрый и надёжный поворот и раскрытие крыла при переходе модели в режим планирования. На консолях установлено по крючку на расстоянии 18 мм от широкого торца. Причём на правом «ушке» свободный конец крючка загнут в форме полупетли. В неё входит нитка-фиксатор крыла во взлётном режиме. Места касания резинок возврата края консолей усилены накладками из эпоксидной смолы.

Крыло хорошо зашкурено и покрыто двумя слоями нитролака. «Ушки» для лучшей видимости выкрашены в малиновый цвет.

К полёту модель ракетного планера готовят следующим образом. Соприкасаемые поверхности пилона крыла и посадочной площадки фюзеляжа натирают карандашом или грифелем и ставят крыло, надевая его на ось поворота, и завинчивают винт (М2). От самопроизвольного отворачивания его фиксируют каплей клея «Момент». Затем надевают все резинки: поворота крыла и возврата «ушек», проверяют углы — установочные углы стабилизатора, крыла и поперечного «V» консолей. При необходимости вносят корректировку. Далее добиваются нужной центровки (на данной модели ЦТ находится на расстоянии 40 мм от передней кромки крыла). После этого регулируют модель на планирование, запуская с рук. Нет смысла в данный момент добиваться идеального планирования — с некоторым подвисанием в воздухе. Лучше сделать так, чтобы режим полёта был близок к небольшому (пологому) пикированию с любым виражом. Проведя данные операции, можно перейти к запуску ракетоплана на двигателе. Первые старты желательно выполнять на МРД с небольшим импульсом (от 1 до 2,5 н.с.).

Стартует ракетоплан с газодинамической установки типа «пистон».

Перед запуском модели консоли планера складывают под центроплан и поворачивают его против часовой стрелки на 90°, располагая вдоль фюзеляжа. И в таком положении фиксируют крыло временной монтажной ниткой, продевая её через петли фиксатора на балке и крючок-фиксатор, укреплённый на правом «ушке» крыла. Далее вставляют двигатель в контейнер, ставят шпильку-фиксатор. Она предотвращает отстрел МРД.

В воздухе, после срабатывания вышибного заряда МРД, огневой импульс пережигает нитку-фиксатор. Под действием резинки крыло поворачивается перпендикулярно фюзеляжу, открываются консоли и отклоняются в нормальное (панирующее) положение. Модель совершает планирующий полёт.

В. РОЖКОВ