По-2… НА АККУМУЛЯТОРАХ

Радиоуправляемая модель-полукопия с электродвигателем. Электродвигатели в совокупности с аккумуляторами всё прочнее завоёвывают позиции в авиамоделизме. Сегодня растущие мощности моторов и улучшенные параметры аккумуляторов позволяют создавать полноценные, хорошо летающие авиамодели, в том числе и радиоуправляемые.

Не слишком большой проблемой является и приобретение аппаратуры дистанционного управления. Начинающие вполне могут воспользоваться даже недорогой «игрушечной» аппаратурой, которой комплектуются радиоуправляемые автомобильчики. Как правило, такая аппаратура бывает двухтрёхканальной, чего вполне хватает для управления несложной летающей радиомоделью. При разборке автомобильчика следует аккуратно вычленить те проводники, что идут к двигателю и к механизму рулевого управления — на модели самолёта они будут задействованы на приводы электродвигателя и элеронов.

В журнале «Моделист-конструктор» уже не раз публиковались материалы о летающих «электричках»; в последний раз речь шла о радиоуправляемом электромотопланере. В продолжение темы — рассказ о конструкции модели-полукопии самолёта По-2 с дистанционным управлением.

По-2 (до 1944 года — У-2) конструкции Н.Н.Поликарпова представляет собой одностоечный расчалочный биплан деревянной конструкции, выполненный в основном из сосны и фанеры с полотняной обшивкой.

Бипланная «коробка» собирается из двух пар отъёмных консолей, практически одинаковых по конструкции. Каркас каждого из крыльев состоит из двух лонжеронов и шестнадцати нервюр. Профиль крыла — типа ЦАГИ-541, плоско-выпуклый, с относительной толщиной 8,12%. Элероны предусмотрены как на верхнем, так и на нижнем крыле. Стойки крыла сначала изготавливались из стальных труб с деревянными обтекателями, а в дальнейшем из дюралюминиевых труб каплевидного сечения.

Прототип  радиоуправляемого электролёта —  учебный самолёт-биплан По-2 конструкции Н.Н.Поликарпова

Фюзеляж — прямоугольного сечения, округлённый сверху. Его основу составляют сосновые лонжероны, связанные с передней частью рамным шпангоутом и системой стоек. В передней части фюзеляжа закреплена сваренная из труб подмоторная рама, а хвостовая часть представляет собой ферму из сосновых лонжеронов и стоек, усиленную проволочными растяжками.

Хвостовое оперение — нормальной схемы, с рулями направления и высоты увеличенной площади.

Шасси — с резиновой шнуровой амортизацией. Колёса спицованные, обтянутые с обеих сторон полотном. В задней части фюзеляжа устанавливается управляемый хвостовой костыль из ясеня со стальной оковкой, отклоняемый одновременно с рулём направления.

Силовая установка биплана состоит из пятицилиндрового звездообразного двигателя воздушного охлаждения М-11 конструкции А.Д.Швецова, оснащённого деревянным воздушным винтом диаметром 2,4 метра.

Самолёты По-2 окрашивались, как правило, в тёмно-зелёный цвет, нижние поверхности крыльев, оперения и фюзеляжа — в голубой.

В настоящее время наиболее популярным материалом для изготовления электролётов является пенопласт, точнее — пенопластовые потолочные панели толщиной от 3 до 6 мм. При выборе панелей предпочтение следует отдавать плитам с гладкой лицевой поверхностью, без выпуклого орнамента. Из них можно изготовить практически все детали планёра — от лонжеронов крыла и нервюр до обшивки. Замечу, что потолочные плиты толщиной 6 мм можно разрезать с помощью накаляемой током нихромовой проволоки на две 3-мм пластины.

Помимо потолочных панелей, прекрасными заготовками с гладкой поверхностью являются пенопластовые пищевые лоточки — такие используются в продовольственных магазинах для упаковки товаров; их плоская часть имеет толщину 3 — 4 мм, что вполне подходит для изготовления шпангоутов и обшивки фюзеляжа.

Геометрическая схема радиоуправляемой модели-полукопии

Наиболее подходящим для соединения пенопластовых деталей является клей «Титан» — клеевой шов получается практически равнопрочным с пенопластом и достаточно эластичным, таким же, как сам пенопласт.

Конструктору модели следует иметь в виду, что ряд деталей модели придётся усиливать с помощью оклейки их ватманом.

Несколько слов об этой технологии. Облицовку лучше всего производить на плите из ламинированной ДСП, поверхность которой обтянута полиэтиленовой пленкой. Ещё одна такая же плита понадобится для равномерного прижатия облицовки к пенопласту. Учтите, что клей нужно наносить тонким слоем и на пенопласт, и на бумагу. После 5-минутной сушки на воздухе ватман равномерно прижимается к пенопластовой заготовке. Далее на «сандвич» укладывается прижим, поверх которого ставится не слишком тяжёлый груз. Полную прочность клей набирает за сутки, ну а продолжить работу с заготовкой можно будет через полчаса.

При изготовлении из пенопласта силовых элементов модели, в частности лонжеронов крыла, следует учитывать, что их жёсткость и прочность на изгиб невелика. Усилить эти элементы не слишком сложно — достаточно воспользоваться малорастяжимыми нитями из стекловолокна или, что лучше, синтетическими нитями, которые можно «добыть» из современной верёвки для сушки белья, продающейся в хозяйственных магазинах (она состоит из жгута сверхпрочных нитей, заключённого в виниловую оболочку). Нити эти следует приформовывать с помощью клея «Титан» к верхней и нижней поверхности лонжеронов, а также к изнаночным сторонам пенопластовых облицовочных панелей, располагая их по диагоналям — эта мера сделает детали более жёсткими на кручение при практически той же массе.

Итак, приступаем к изготовлению модели-полукопии самолёта По-2.

Класс полукопий предоставляет конструктору модели известный простор при её создании. Основное внимание здесь уделяется узнаваемости модели, а не тщательности воспроизведения отдельных её элементов. В частности, достаточно условно скопированы на модели По-2 двигатель, шасси, крыльевые стойки, хвостовой костыль и кабины. Вместо плоско-выпуклого профиля крыла используется несимметричный двояко-выпуклый профиль типа Р-II с хорошими несущими свойствами. Элеронами оснащено только нижнее крыло — для лёгкой модели электролёта этого вполне достаточно. Ко всему — вертикальное оперение не имеет руля направления, поскольку при пилотировании модели этот орган управления практически не используется — чтобы повернуть модель, элеронами создают крен и одновременно с помощью рулей высоты вводят полукопию в вираж.

Компоновка радиоуправляемой модели (верхнее крыло условно не показано):

1—имитация двигателя (липа или бальза); 2—обтекатель (пенопласт); 3 — шпангоут-моторама (пенопласт, оклеенный ватманом); 4—верхняя панель фюзеляжа (пенопласт); 5,6,8 — полушпангоуты (пенопласт, оклеенный ватманом); 7—отсек батареи аккумуляторов; 9—крепление рулевых машинок (винты М2 с гайками); 10,36—шпангоуты (пенопласт, оклеенный ватманом); 11 —нижняя панель фюзеляжа (пенопласт); 12—тяга привода руля высоты (дюралюминиевая спица диаметром 2 мм); 13 — киль (пенопласт); 14—костыль (проволока ОВС диаметром 2 мм); 15—стабилизатор (пенопласт); 16—основание хвостового костыля (липа); 17—угловая окантовка фюзеляжа (липа, рейка 4×4); 18,21 — рулевые машинки; 19—основание рулевых машинок (пенопласт, оклеенный ватманом); 20—боковая панель фюзеляжа (пенопласт); 22—тяга привода элерона (дюралюминиевая спица диаметром 2 мм); 23,25—торсионы привода элеронов (дюралюминиевая спица диаметром 2 мм); 24—нижнее крыло модели; 26—рессора шасси (дюралюминий, полоса s3 мм); 27 — опора шасси (липа); 28 — опора подкоса шасси (липа); 29 — воздушный винт диаметром 150 мм; 30—обойма крепления электродвигателя (выклейка из двух слоев ватмана); 31 —электродвигатель типа Speed-500; 32—приёмник системы дистанционного управления; 33 — подкос шасси (дюралюминиевая спица диаметром 2 мм); 34—колесо (от детской игрушки, диаметр—40 мм); 35—аккумуляторы

Фюзеляж модели собирается из двух боковин, верхней и нижней панелей, а также трёх шпангоутов. Все перечисленные детали вырезаются из 3-мм листового пенопласта, а шпангоуты ещё оклеивают ватманом.

Каждая из боковин окантовывается сверху и снизу липовыми рейками сечением 4×4 мм. Склейка пенопласта и древесины производится клеем «Титан», окантовки в процессе склейки фиксируются на рейках портновскими булавками.

Верхняя панель сгибается на разогретой стальной трубе подходящего диаметра.

К ней клеем «Титан» приклеиваются три полушпангоута (пенопластовые панели, облицованные ватманом) и окантовки из липовых реек сечением 4×4 мм. Нижняя панель состоит из двух пенопластовых деталей — передней и задней.

При сборке фюзеляжа следует учитывать, что верхняя панель — съёмная, поэтому для её крепления нужно предусмотреть простейший фиксирующий замок. Необходимо также предусмотреть установку опоры рессоры шасси из липового брусочка, липовую же опору передних подкосов шасси, опору хвостового костыля, а также панелей для монтажа на них рулевых машинок, приёмника аппаратуры дистанционного управления и блока питания, состоящего из 12 аккумуляторов.

В передней части фюзеляжа, на первом шпангоуте, закрепляется обойма под установку электродвигателя, выклеенная из ватмана. При её изготовлении имеет смысл в качестве оправки использовать сам мотор (кстати, для этой модели вполне подойдут электродвигатели типа SPEED-500 или SPEED-400) — нужно только защитить его от клея парой слоёв полиэтиленовой плёнки. С внешней стороны обоймы приклеиваются пенопластовый обтекатель и муляжи цилиндров двигателя М-11. Последние проще всего выточить на токарном станке из липы, однако неплохие имитации этих элементов мотора можно склеить из шайб, вырубленных с помощью заточенной стальной трубы подходящего диаметра из липового шпона толщиной 1 мм.

Горизонтальное оперение:

1 —стабилизатор (пенопласт s 5 мм); 2—руль высоты (пенопласт s5 мм); 3 — торсион (дюралюминиевая спица диаметром 2,5 мм); 4—петля (капроновая тесьма шириной 8 мм)

Верхнее и нижнее крылья модели практически одинаковые, разница только в размахе и отсутствии на верхнем элеронов. Как и у прототипа, крыло — двухлонжеронное, сами же лонжероны — из листового 4-мм пенопласта, оклеенного с двух сторон ватманом. Сверху и снизу каждого лонжерона, как указывалось выше, следует приклеить малорастяжимые нити.

Нервюры крыла вырезаны из листового пенопласта толщиной 3 мм, оклеенного с двух сторон ватманом. Каждая из нервюр состоит из трёх частей, которые при сборке крыла соответственно вклеиваются между передней кромкой крыла и передним лонжероном, между передним и задним лонжероном и задним лонжероном и задней кромкой.

Передняя и задняя кромки крыла — липовые, причём передняя кромка состоит из склеенных вместе двух реек, образующих в сечении букву «Т». Передняя кромка распаривается в кипятке и сгибается в соответствии с формой крыла в плане, образуя при этом эллипсовидную законцовку.

Обшивка крыла пенопластовая, из листа толщиной 3 мм. Состоит она из пяти элементов — центрального, двух концевых и двух основных. Форму пенопластовых панелей желательно уточнять с помощью предварительно сделанной выкройки из чертёжной бумаги.

Нижнее крыло оснащено элеронами, подвешенными на заднем лонжероне с помощью петель, представляющих собой кусочки капроновой лески диаметром 1.2 мм. Фиксация лески в лонжероне и элероне клеем «Титан» — нужно только предварительно с помощью паяльника сделать на леске поперечные насечки.

Как на верхнем, так и на нижнем крыле закрепляются кронштейны для фиксации стоек, с помощью которых образуется бипланная коробка. Каждый из них сделан из отрезка вязальной спицы, один конец которой расплющивается в нагретом виде, и в нём просверливается отверстие диаметром 1.2 мм, а на другом нарезается резьба М3, предназначенная для того, чтобы вклейка кронштейна в липовую бобышку была прочной.

Привод элеронов осуществляется с помощью дюралюминиевых торсионов — для них потребуются вязальные спицы толщиной 2,5 — 3 мм. В месте прохода торсиона сквозь нервюры в последние вклеиваются пластиковые втулки — отрезки использованного стержня гелевой шариковой ручки.

Нижнее крыло фиксируется на фюзеляже с помощью центрального стержня из бука диаметром 5 мм (вклеен в перемычку между консолями крыла) и притягивается резиновыми кольцами к паре буковых стержней диаметром 5 мм, закреплённых в нижней части фюзеляжа

Верхнее крыло крепится на нижнем посредством и с помощью комплекта стоек и кронштейнов, сделанных из дюралюминиевых вязальных спиц диаметром 2,5 мм. Кронштейны представляют собой отрезки спиц с расплющенными (после нагрева в пламени свечи) концами, в которых просверлены отверстия диаметром 1,2 мм. Каждый из кронштейнов вклеивается в липовую бобышку, закреплённую при сборке крыла на переднем и заднем лонжеронах.

Длина каждой из стоек мини-биплана определяется «по месту», для чего верхнее и нижнее крыло с помощью деревянных брусков закрепляются так, чтобы плоскости хорд консолей были параллельны друг другу, а вынос вперёд верхнего крыла относительно нижнего составлял 44 мм.

Концы каждой из стоек с обеих сторон расплющиваются (также после нагрева) и в них просверливаются отверстия диаметром 1,2 мм; соединение стоек с кронштейнами на крыле осуществляется с помощью отрезков капроновой лески того же диаметра — они пропускаются в отверстия в кронштейнах и стойках, после чего кончикам лески с помощью электропаяльника придаётся вид шариков.

Крепление стоек крыла:

1,4,8,9—бобышки кронштейнов стоек (липа); 2,5,11,12 — кронштейны стоек крыла (дюралюминиевая спица диаметром 2,5 мм); 3 — верхнее крыло; 6,13,15—оси (отрезки капроновой лески диаметром 1,2 мм); 7—стойки крыла (дюралюминиевая спица диаметром 2,5 мм); 10—нижнее крыло; 14—элерон

Нижнее крыло:

1—передняя кромка (липа); 2 — петля элерона (капроновая леска диаметром 1,2 мм); 3—задняя кромка элерона (липа); 4—торсион привода элерона (дюралюминиевая спица диаметром 2 мм); 5—элементы нервюры (пенопласт, оклеенный ватманом); 6—задняя кромка крыла (липа); 7—передний лонжерон (пенопласт, оклеенный ватманом); 8—задний лонжерон крыла (пенопласт, оклеенный ватманом); 9—перемычка передней кромки (липа); 10 — обшивка крыла (пенопласт s3); И—передняя кромка элерона (липа); 12 — штырь-фиксатор (бук диаметром 5 мм); 13 — вставка (липа)

Стойки и кронштейны в центральной части мини-биплана монтируются аналогично.

Готовая модель окрашивается — лучше всего сделать это алкидной эмалью, которая не растворяет пенопласт. Центровку биплана в некоторых пределах можно менять перемещением блока аккумуляторов или, в крайнем случае, сдвигом вперёд или назад верхнего крыла. Правда, последняя мера потребует переделки всех билланных стоек.

Перед первым полётом имеет смысл потренироваться, «полетав» на месте, для чего нужно дождаться хорошего ветра, подвесить модель на прочной нити к ветке дерева или, например, к верёвке, натянутой между парой столбов. Точка подвески должна располагаться в районе центра тяжести модели. Управляя джойстиками передатчика дистанционного управления, вы научитесь в первом приближении управлять моделью как по тангажу, так и по крену.

Далеко не всегда можно отыскать для радиоуправляемой модели подходящий аэродром, поэтому на полёты придется брать с собой помощника, — по вашей команде он броском запустит биплан в воздух — строго горизонтально и навстречу ветру.

Некоторые радиомоделисты (те, у которых не нашлось помощника) пользуются катапультой, состоящей из ровной доски и резинового амортизатора — жгута из авиамодельной резины. Модель фиксируется на катапульте с помощью простейшего стопора (например, привязывается к забитому в доску гвоздю бечёвкой, завязанной «на бантик»), и к ней прикрепляется натянутый резиновый жгут. После проверки аппаратуры и включения электродвигателя пилот дёргает бечёвку, узел развязывается — и электросамолёт взмывает в воздух.

В принципе, модель с хорошо подобранной центровкой и не имеющая перекосов крыльев и хвостового оперения и без вашей помощи сможет осуществить прямолинейный полёт — вам придётся лишь только осторожно корректировать положение её в пространстве. Посадку на первых порах лучше всего осуществлять на режиме парашютирования, для чего модель на малом газу подводится к земле (также навстречу ветру!), после чего двигатель выключается, и на полуметровой высоте вы начинаете потихоньку подбирать джойстик руля высоты на себя, пока модель окончательно не потеряет скорость и не перейдёт в режим парашютирования. Хорошо, если это произойдёт над заросшей травой лужайкой — при этом у модели будет больше шансов уцелеть, а у вас — осуществить ещё один полёт.

И. ХОРОШЁВСКИЙ