ТАЙМЕРНЫЙ ВЕРТОЛЕТ

И все-таки их строят — эти «сумасшедшие» стрекозы, смотрящиеся непривычно даже на фоне экспериментальных моделей-бесхвосток! Их строят несмотря на то, что в классе неуправляемых винтокрылов проблем и задач намного больше, чем в любом другом. Впрочем, может быть, этой «незавершенностью» они и привлекательны?

Богатый опыт проектирования необычных микровертолетов накоплен харьковчанами. Их создатели постоянно поднимаются на ступеньки пьедестала почета соревнований «Эксперимент». Об одной из таких моделей мы подробно рассказали в «М-К» № 4 за 1980 год. Публикуемая статья — продолжение разговора о таймерных вертолетах харьковской школы.

Современные таймерные модели вертолетов скомпонованы преимущественно по соосной схеме. Установленный на двигателе тяговый воздушный винт создает основную подъемную силу, необходимую для набора высоты, и реактивный момент, раскручивающий несущий винт. Винты вращаются в противоположных направлениях, при этом число оборотов, которые делает несущий, примерно на два порядка ниже, чем у тягового.

Силовая установка включает в себя серийный компрессионный микродвигатель КМД-2,5 с деревянным воздушным тяговым винтом Ø 250 мм, Н 75 мм, мотораму-бачок и противовес с таймером программного механизма. Все элементы объединены в блок, который может быть легко и быстро заменен даже на старте. Создаваемый консольно расположенным цилиндром мотора значительный дисбаланс компенсируется противовесом, для этих же целей топливный бак и таймер смещены в сторону, противоположную головке двигателя.

Программа таймера: ограничение времени работы мотора и сцепление вала несущего винта с фюзеляжем для принудительной посадки модели. Таймер включается при раскрученном несущем винте легким касанием пальца вращающегося проволочного рычага, являющегocя стопором маятнике часового механизма.

Таймерная модель вертолета НВ-39:

1 —передняя стойка шасси, 2 — носовая часть фюзеляжа, 3 — цилиндрическая честь фюзеляжа, 4 — хвостовая балка, 5 — задняя стойка шасси, 6 — силовая установка в сбїуре, 7— киль, 8 — стабилизягрующий грузик, 9 — кронштейн, 10 — растяжка, 11 — лопасть несущего ротора, 12 — штанга, 13 — втулка в сборе.

Воздушные винты для компрессионных микродвигателей:

1 — Ø 250 мм, Н 70 мм, материал: орех, клен, граб или береза, 2 — Ø 250 мм, Н 75 мм, материал: орех, клен или стеклоуглепластик, 3 — Ø 250 мм, Н 80 мм, материал: орех, стеклоуглепластик.

Конструкция моторамы для двигателя КМД-2,5.

Конструкция втулки несущего винта.

Траектория полета модели вертолета:

АБ — взлет; БВ — набор высоты; ВТ — переходный участок; ГД — авторотирующий спуск; ДЕ — парашютирующий (принудительный) спуск.

Моторама с двигателем монтируются на нижнем конце вала несущего винта. В фюзеляжа весь узел установлен на двух шарикоподшипниках, обеспечивающих минимальное сопротивление вращению; только при выполнении этого условия микровертолет не будет разворачиваться в полете.

Фюзеляж. Его боковая проекция имитирует одноместный легкий вертолет с большой остекленной кабиной и хвостовым килем. Поперечное сечение — чечевицеобразное. Внешние обводы кабины—и киля выклеены на оправках из набора тонких распаренных липовых реек. Центральная (миделевая) часть фюзеляжа цилиндрического сечения: Внутри ее вклеены дюралюминиевые корпуса для шарикоподшипников, а в переднюю нижнюю часть вмонтирован дюралюминиевый кронштейн крепления передних стоек шасси. Задняя стойка фиксируется штифтом в сплющенной алюминиевой трубке, также заклеенной , в фюзеляже. Все стойки выполнены из листа Д16Т толщиной 1,5 мм. Фюзеляж стянут тонкой стеклотканью и покрыт яркой полиуретановой эмалью.

Несущий винт. В основном детали и узлы несущего винта по конструкции аналогичны модели, описанной в «М-К» № 4 за 1980 год. По сравнению с нею-изменено следующее.

На лопастях применены два профиля. От комля До середины идет MVA-301, а от середины до конца лопасти — Clark-Y. Диаметр осей увеличен до 5 мм, они изготавливаются из стали-серебрянки и закалены. Лопасти «плоские», без крутки, упоры допускают изменение их установочных углов в пределах от —10° до +30°. Поверхности лопастей окрашиваются черным.

Летные испытания. Первые регулировочные запуски микровертолета следует проводить в безветренную погоду.

Время работы двигателя ограничивают 10—15 с. Модель выпускают в полет при ощутимом избытке тяги после раскрутки несущего ротора до стабильных оборотов. Задала регулировки сводится к подбору таких установочных углов лопастей, при которых микровертолет идет вверх ровно,, без спиралей. Если направление возникшей спирали совпадает с вращением несущего винта, установочные углы надо увеличить, и наоборот. Подбирая значения углов для набора высоты с максимальной скоростью, одновременно оценивают переходный режим и авторотирующий спуск. Следует учитывать, что при больших установочных углах ротор на режиме самовращения раскручивается вяло, имеет малое число оборотов, модель снижается со значительной скоростью. При слишком малых углах винт раскручивается до высоких оборотов, вертолет снижается по спирали, скорость спуска также больше расчетной.

Добившись устойчивого и быстрого вертикального набора высоты и хорошего авторотирующего спуска, увеличивают время работы .двигателя до 28— 29 с и засекают общую продолжительность полета. Небольшими изменениями установочных углов лопастей добиваются улучшения лепных показателей. Тренировочные запуски выполняются с обязательным включением автоматики принудительной посадки. Результаты регулировки и характеристики полетов желательно заносить в . специальную тетрадь: накопленные данные помогут проанализировать поведение модели и принять правильные решения.

Непременным условием любых полетов модели является соблюдение мер безопасности. Помните, что вращающийся винт может травмировать и запускающего и зрителей.

Весовые данные модели, г.

Двигатель с воздушным винтом 200

Моторама-бак с валом 55

Таймер-противовес в сборе 55

Фюзеляж с подшипниками 120

Шасси 20

Втулка со штангами и ограничителями 80

Лопасти с осями и втулками 165

Стабилизирующие — грузики с кронштейнами 60

Крепеж 10

Масса модели без горючего 765

Скоростные параметры модели, м/с

Скороподъемность 5—7

Скорости спуска:

авторотирующего 2-2,5

парашютирующего 9

В. НАЙДОВСКИЙ, г. Харьков