СУПЕРРАЗРАБОТКА

Только хвалебные заключения о летных характеристиках получила ото всех, кто смог с нею познакомиться, новая полупилотажная радиоуправляемая машина. Отличное сочетание управляемости и устойчивости по всем осям, удивительно низкая — скорость полета, малая чувствительность к резким порывам ветра и хорошие свойства на планировании после остановки двигателя и на посадке — вот перечень ее достоинств. При этом модель настолько уверенно держится в воздухе, что, несмотря на низкопланную схему, ее можно смело рекомендовать даже новичкам в радиопилотаже для приобретения как первоначальных, так и последующих навыков в управлении. Последнее делает эту крылатую машину весьма универсальной, особенно с учетом ее просто удивительной прочности.

Удачная разработка «полупилотажки», базирующаяся исключительно на легкодоступных отечественных материалах и просто воспроизводимая в любых неспециализированных условиях, имеет занятную историю возникновения. Дело В ТОМ, ЧТО основой для нее послужила более чем известная «историческая» модель, впервые возникшая в Америке в шестидесятых годах и получившая после выхода очень популярной посылки-набора название Square Shooter. Конечно же, в том первоначальном виде машина соответствовала представлениям, далеким от современных. Однако именно она через десяток лет вдохновила чешских спортсменов на создание более современной модификации, рассчитанной ни много ни мало на участие в соревнованиях радиоуправляемых класса М2. Нашим моделистам этот класс мало знаком, поэтому отметим, что в соответствии с его требованиями полупилотажные модели не должны иметь элеронов. После реконструирования Square Shooter получил трехколесное шасси и, главное, новомодную профилировку крыла (применен профиль типа Е-474), во многом обусловившую наряду с грамотной конструкцией аппарата удачность разработки. Модифицированный Square Shooter впоследствии строился по опубликованным чертежам во множестве экземпляров; практически все они полностью оправдали возлагаемые на них надежды спортсменов. Достаточно сказать, что на пяти соревнованиях, включавших класс М2, с моделями данного типа в 1971 году пять раз было занято первое место и один раз второе.

Чешская модификация с технологической точки зрения настолько проста, что с ее постройкой моделист «средней руки» справляется за 15—20 вечеров (конечно, при наличии уже напиленных и отшлифованных листов бальзы). Уверены, что именно эта конструкция также привлечет наших спортсменов (особенно сейчас, когда бальза опять становится более доступной), поэтому хотя бы немного расскажем о ее особенностях.

Фюзеляж имеет боковины из бальзы толщиной 3 мм, усиленные в зоне привязки крыла внутренними накладками из фанеры толщиной 2 мм. Сборка фюзеляжа ведется «вверх дном», на плоскости верхней образующей. Всего лишь три имеющихся шпангоута выпилены из аналогичной фанеры и вклеены в передней части фюзеляжа. Верхняя и нижняя обшивка фюзеляжа — также бальза толщиной 3 мм. Стрингеров и лонжеронов фюзеляж вообще не имеет. При этом он все равно весьма прочен и жёсток при незначительной массе. Единственным условием является точная подгонка деталей и использование качественных клеев для сборки.

Хвостовое оперение полностью вырезано из бапьзовых пластин толщиной 4 мм. Передняя кромка стабилизатора усилена сосновой рейкой сечением 4×4 мм, а концы — бальзовыми пластинами, приклеиваемыми поперек слоев основной части. Ширина этих пластин около 15 мм при толщине 4 мм. Как стабилизатор, так и киль монтируются в фюзеляже в заранее подготовленных прорезях.

Крыло с обеспечивающим жесткость на крутку кессоном имеет лонжерон, выполненный из бальзовой пластины толщиной 5 мм, двухстороннюю обшивку лобика из бальзы толщиной 2 мм и сдвоенную (сборную) переднюю кромку из бапьзовых пластин толщиной 3 и 7 мм. Последняя приклеивается лишь после окончания обшивки лобика бальзой, что технологически упрощает изготовление крыла. Нервюры вырезаны из бальзы толщиной 2 мм; центральная имеет толщину 10 мм. Задняя кромка образована двумя пластинами бальзы толщиной 2 мм. Из аналогичного материала выполняются и полки нервюр шириной около 8 мм. К фюзеляжу крыло крепится по классическому сегодня варианту — буковым штырем, вклеенным в переднюю кромку и центральную нервюру и входящим в фанерный шпангоут, а также капроновым винтом Мб в зоне задней кромки.

Рис. 1. Базовая модель. Рассчитана на установку калильного микродвигателя рабочим объемом до 3,5 см3. Чертежи и описание модели подготовлены на основе публикации в чешском журнале «Моделарж».

Рис. 2. Профиль крыла базовой модели.

В связи с высокими требованиями к точности выдерживания контура профиля полуламинарного типа шаблон приводится в натуральную величину. Основным положительным качеством профиля типа Е-474 является минимальная склонность к срыву на больших углах атаки, а также хорошие несущие свойства в широком диапазоне летных режимов.

Рис.4.  Отечественная увеличенная модификация базовой модели, рассчитанная на установку калильного микродвигателя рабочим объемом до 7 см3. При указанных полученных величинах взлетной массы и удельной нагрузки на несущие поверхности обеспечивается возможность работы двигателя в мягком «четырехтактном» режиме при соответствующем подборе воздушного винта.

Р и с. 4. Конструкция фюзеляжа.

Р н с. 5. Конструкция крыла.

Рис. 6. Конструкция горизонтального оперения.

Рис. 7. Топливный пилотажный бак.

Рис. 8. Шасси с экспериментальными лыжами-обтекателями.

На представляемой вниманию модели устанавливался калильный микродвигатель рабочим объемом 3,14 см3 японского производства, причем явно не современного форсированного типа. С ним модель уверенно выполняла весь комплекс фигур, требуемый в классе М2. Авторы рекомендуют также любой вариант мотора рабочим объемом 3,5 см3, а также допускают использование мощных двигателей 2,5 см3. В исходном варианте модель оборудуется пластиковым топливным баком объемом 100 см3, которого хватает на 11 — 13 минут полета.

Шасси трехколесное. Передняя стойка выгнута из качественной стальной проволоки диаметром 4 мм и жестко закреплена на моторном шпангоуте. Основные стойки шасси из рояльной проволоки диаметром 3 мм крепятся по известной технологии в буковых крыльевых брусках.

Чешский Square Shooter управлялся с помощью пропорциональной аппаратуры «Вариопроп». Задействовались рули высоты и поворота, а также система управления газом двигателя. При этом авторы уверенно допускают использование даже дискретной аппаратуры (при ограничении хода рулей). В исходном же виде при пропорциональном управлении рули высоты должны отклоняться вниз и вверх на 15°, а направления — в обе стороны на 30°.

Балансировка напрямую связана с перепрофилировкой крыла. При применении пропорциональной аппаратуры управления угол деградации (угол установки крыла относительно стабилизатора) задается равным нулю. Для новичков или обладателей «дискреток» рекомендуется угол деградации принять равным 0,5—1°. Двигатель выкошен на 4—5° вниз и на 2—3° вправо. Отмечается, что отличные летные характеристики обеспечиваются при массе модели не свыше 1600 г. Верхней допустимой границей можно признать величину 2000 г, хотя подобное утяжеление нежелательно.

В предыдущем номере журнала вы познакомились с весьма удачной моделью, послужившей своеобразной базой для проектирования, по сути, совершенно новой полупилотажной техники.

Началом перекомпоновки стали попытки придать модели более спортивный стиль. В связи с этим, сохранив в основном пропорции исходного варианта, в аэродинамическую компоновку были внесены следующие изменения: для улучшения поведения в полете «на спине» ось двигателя значительно опущена к плоскости крыла; одновременно также сдвинут вниз и стабилизатор; крылу, несущему теперь и элероны, для снижения момента инерции придано небольшое сужение и для улучшения управляемости при вполне достаточной креновой устойчивости немного уменьшен угол поперечного V.

Другим важным изменением стало общее увеличение габаритов. Дело в том, что в период конструирования этой машины отечественных моторов рабочим объемом 3,5 см3 в широкой продаже не было, поэтому для спортсмена средней обеспеченности можно было рекомендовать лишь моторы от 6,5 до 7 см3.

Коренное модифицирование претерпела силовая схема. При этом, несмотря на полный отказ от «моделистского хлеба» — бальзы,— еще в проекте была сделана попытка сохранить минимальную, рекомендованную для модели-прототипа небольших размеров, взлетную массу в пределах 1600 г. Причем все это без потерь прочности! Для сравнения прототип все же был четко пересчитан с учетом масштаба увеличения (на чертежах новой модели эти данные приведены как «проектные», а рядом даны новые, в конце концов совпавшие с предварительными прикидками).

Если вы внимательно разберетесь в приведенных данных, то легко поймете — планер «пилотажки» без учета двигателя и аппаратуры в результате отказа от бальзы и перехода на сосну и мебельную фанеру… потерял в весе чуть ли не половину!

Фюзеляж новой модели спроектирован по не встречавшейся еще схеме. Силовая часть образована двумя, верхним и нижним, разнесенными по высоте мощными поясами, жестко связанными впереди и в хвосте фюзеляжа. Верхний пояс образован элементарно простой «доской» — пластиной из сосны толщиной 5 мм (здесь и далее во всех местах, где применяется эта древесина, она с успехом может быть заменена плотной липой; однако лучшие результаты все же дает использование легкой, так называемой музыкальной, ели с мельчайшими слоями и удельной плотностью около 0,4 — 0,45 г/см3; вся сборка ведется исключительно на пластифицированной эпоксидной смоле типа К-153). Показанные на рисунке приклеенные к ней снизу рейки стрингеры — отнюдь не усиления пояса, а лишь элементы, позволяющие улучшить связку пояса со шпангоутными элементами и, что уж совсем второстепенно, эффектно оформить углубление, имитирующее полость кабины. Передняя пара стрингеров имеет сечение 4×8 мм каждый, а задний — 4 х 5 мм.

Нижний пояс начинается впереди мощнейшими березовыми брусьями моторамы сечением 12×15 мм, переходящими затем через косую склейку в две сосновые под-крыльевые рейки сечением 6×13 мм и далее в хвостовой части в пару стрингеров 6×6 мм каждый. Два передних шпангоута выполнены из фанеры толщиной 5 мм, а все остальные — из шлифованной мебельной или строительной фанеры толщиной 3 мм. Силовая обшивка носовой части фюзеляжа делается из авиационной полутора-миллиметровой фанеры, причем вгоняется она заподлицо с обводами фюзеляжа, мягко переходя в пояса с помощью удлиненной шлифовки на ус и соответствующей подгонки расположенных под нею силовых реек. В зоне прохода штырей крыла через второй шпангоут последний усиливается дополнительной фанерной накладной спереди, сверху же над нею разделывается окно для резервного варианта размещения блока питания аппаратуры. При перетяжелении хвостовой части это может пригодиться. В остальном носовая часть фюзеляжа оформляется произвольно. Здесь важно лишь надежно отделить полость двигателя приклеенной снизу к брусьям моторамы фанерной стенкой. Хвостовая часть попсов замыкается врезанными заподлицо фанерными обшивками (толщина фанеры — 1 мм, слои рубашки вертикально), вертикальными элементами киля и шпангоутом в зоне передней кромки стабилизатора. Вся хвостовая часть снизу за крылом обшивается миллиметровой фанерой. Этим же материалом выкладывается и ло-жементная поверхность под крыло. Зона, показанная на рисуннах точками, заполняется пенопластовыми пластинами толщиной 5 мм справа и слева. При сборке фюзеляжа важно предусмотреть такую последовательность операций, которая позволит заклеить надежно спаянный жестяной топливный бак намертво. Заголовник и фонарь изготавливают произвольно. Форкиль — липовая пластина толщиной 3 мм — выполняет одновременно функции подкрепления верхнего силового пояса. Перед окончанием оформления носовой части снизу в брусья моторамы с предварительной пропиткой нарезанных отверстий ввертывают на смоле стальные винты М4 для крепления двигателя. В фанерных обшивках бортов хвоста разделываются продольные окна для выхода тяг управления. Так как в целом фюзеляж получается более чем мощным и жестким, мягкая обшивка несет лишь декоративные функции и может быть выполнена из любой легкой пленки. Под задней кромкой крыла к шпангоуту привертынается дюралюминиевый сухарь с резьбой М6 винт крепления несущей плоскостисти на фюзеляже. Масса готового, части чно окрылёного фюзеляжа в предлагаемом исполнении вместе с оперением не превышает 400 г.

Два крыла, как и фюзеляжа, также характерна нетрадиционная силовая схема. Передняя кромка образована сосновым монопарусом сечением 12 ч 20 мм, утоньшающийся на кромке крыла до 10 х 16 мм.  Концевые части крыла замыкаются посредством усиленных нервюр из липы толщиной 8—10 мм (облегченных), обшитых с внешних сторон миллиметровой фанерой. Все косынки не подстыкованы к нервюрам, а проведены через прорези в их носиках и хвостовиках. Закрылки-элероны сосновые, сечением 5 х 30…35 мм. Они имеют клиновидный профиль, дающий толщину задней кромки не менее 2 мм.

Весьма непривычно на данной модели размещена и аппаратура. Практически вся она монтируется в центральной зоне крыла, которая благодаря своей мощной конструкции лучше защищает дорогостоящие узлы при экстремальных ситуациях, чем фюзеляж. На созданном экземпляре модели между трехмиллиметровыми центральными нервюрами вклеены шпангоуты, а у кромок — вспомогательные бобышки, позволяющие надежно привязать к каркасу верхнюю и нижнюю обшивки из миллиметровой фанеры с поперечным направлением волокон рубашки. Перед наложением обшивок указанные на рисунках полости выкладывают пенопластом марки ПХВ. В обшивках выполнено лишь одно окно — над отсеком рулевых машинок. Через него вначале вперед вставляется блок питания (перед ним ставится защитная прокладка из плотного поролона), затем назад — обернутый тонким поролоном приемник, после чего, наконец, на место ставится блок рулевых машинок на единой дюралюминиевой фигурной плате. Последняя опирается на не показанные на рисунках бобышки — их форма и расположение зависят от конкретных размеров узлов аппаратуры. Привод элеронов осуществляется парой кронштейнов из проволоки ОВС 0 3 мм, проведенных через тонкостенные латунные трубки. Миллиметровые фанерные обшивки центральной зоны крыла сзади удлинены, сходятся вместе и образуют подобие зализа. Готовое крыло шлифуется и обтягивается на клее «Момент» или Н-88 лавсановой пленкой толщиной не менее 0,04 мм. После натяжения пленки и правки образуется уникальная по прочности и жесткости на крутку конструкция общей массой около 400 г. В соответствующих местах передней кромки вклеиваются буковые штыри для фиксации крыла на фюзеляже, а у задней кромки сверлится отверстие под винт Мб. При обтяжке лавсаном учтите, что на стыках пленка должна нахлестываться друг на друга не менее чем на 15 мм. К задней кромке она приклеиваетс.я лишь по заднему торцу. Финишная операция — окраска и монтаж специальных полутрубок под стойки шасси в углах между силовой кромкой и буковой вставкой. Отверстия под шурупы прижимных накладок сверлить только в буке.

Элементы горизонтального и вертикального оперений идентичны по схеме и конструкции. Передние кромки и законцовки, а также вставки выполнены из легких сосновых пластин толщиной 5 мм. Нервюрные рейки врезаны «ласточкиным хвостом» в передние кромки, а с задней, ромбовидной, имеющей предварительное сечение 7×7 мм, соединены с помощью косынок. Для надежности стыки плоских законцовок с кромками также врезные.

Отдельно отметим, что рули высоты и направления лучше всего изготавливать лишь после полной сборки и балансировки модели. За счет подбора материала и конструкции этих деталей будет проще всего добиться требуемой центровки.

Намертво заклеиваемый топливный бак в связи с его последующей недоступностью должен быть спаян из луженой жести толщиной 0,3 мм более чем надежно. Как проеести пилотажную следящую систему набора топлива через впаянную в переднюю стенку бака крупную латунную трубку, хорошо видно на рисунках. Такой прием позволяет не только надежно заклеить эту часть бака в отверстии шпангоута и таким образом исключить проникновение топливной смеси в полость фюзеляжа, но и при необходимости легко контролировать и заменять следящую систему.

Стойки шасси выгнуты из проволоки ОВС диаметром 4 мм. Как уже говорилось, стойки (съемные) вкладываются в заклеенные в крыло ложементные полутрубки и прижимаются стальными пластинками с шурупами. На концах стоек устанавливаются либо обычные модельные колеса диаметром около 60…70 мм, либо своеобразные лыжи-обтенатели. Для последних потребуется изготовить свою пару стоек, однако это имеет смысл — подобные лыжи при взлете и посадке на траву ведут себя лучше обычных колес, да и легче последних.

Развесовка модели примерно такова: фюзеляж в сборе 400 г, крыло столько же, шасси с лыжами-обтекателями — 100 г, бортовая часть аппаратуры управления — до 400 г, двигатель в комплекте — 300 г («Радуга-7» с деревянным воздушным винтом, облегченными коком, глушителем и радиокарбюратором). Итого — 1600 г. В результате расчетов получаем удивительную величину удельной нагрузки на несущие поверхности — 34 г/дм2 в сумме или 41,5 г/дм2 на крыло. Кроме малой удельной нагрузки весьма низка и нагрузка на двигатель, что позволяет не только летать с непривычно малой скоростью, но и иметь солидный избыток тяги на всех режимах полета. Для доведенной отбалансированной «Радуги-7» с облегченным поршнем, как, впрочем, и для МДС-6,5, можно рекомендовать деревянный воздушный винт диаметром около 270 мм и шагом порядка 130 — 150 мм.

Разговор об удачной разработке можно закончить предложением: попробуйте сделать очередной шаг в перереконструировании данной машины. Возможно, это коснется размещения аппаратуры (кстати, на предложенной модификации в крыле размещены лишь руль-машинки привода элеронов и руля поворота) либо схемы и компоновки шасси. Однако на общем фоне это мелочи. Сейчас же речь о более крупных изменениях. К ним можно отнести, например, попытки широкого использования бальзы вместо сосны при полном сохранении силовой схемы модели. Теория говорит — при одинаковой исходной проектной прочности бальзовые узлы подобной схемы могут быть в два раза легче сосновых. При этом толщина, например, верхнего пояса фюзеляжа достигнет 10 мм, а сечение силовой монокромки крыла 18 х 30 мм (не говоря уже о фанерных деталях, толщина которых после перехода на бальзу может быть увеличена в три-четыре раза). Оцените при этом не только возможность дальнейшего облегчения модели, но и резкое соответственное снижение расхода этой недешевой древесины.

В. ТИХОМИРОВ, мастер спорта