«УНИВЕРСАЛ» КЛАССА FЗВ

Ни в одном из видов авиамоделизма к аппарату не предъявляется одновременно столько противоречивых требований, как к радиоуправляемым кроссовым планерам. Представьте себе, что вам нужно спроектировать машину, совмещающую свойства скоростных моделей, планеров-парителей и аппаратов, созданных специально для установлення рекордов дальности полета.

Тем не менее моделисты смело решают подобные задачи.

Давно прошли времена, когда на соревнованиях кроссовых планеров можно было увидеть лишь обычные радиоуправляемые парители, — сейчас надежд на успех с такой моделью нет. Современный представитель класса F3В — «универсал», воплотивший в себе опыт творческого поиска многих и многих спортсменов. Его отличия — стремительность и высокое аэродинамическое качество, способность уверенно летать в сильнейший ветер и чувствовать самые слабые восходящие термические потоки, набирая драгоценные дополнительные метры высоты. Рост популярности класса кроссовых планеров объясняется не только широчайшими возможностями конструкторского поиска — есть и другой немаловажный фактор. На планерах нет таких колоссальных перегрузок и вибраций, как на моторной модели, значит, и аппаратура может использоваться не столь высокого класса, а главное — более доступная рядовому спортсмену.

Итак, радиоуправляемый кроссовый планер-универсал. Вопрос номер один для модели такого типа — выбор профиля для несущих плоскостей. В последнее время кроссовики все смелее отказываются от использования хорошо несущих профилей с сильно прогнутой средней линией. На смену им пришли довольно толстые, двояковыпуклые, обеспечивающие не только высокую жесткость крыльев скоростной модели, но и отличные динамические характеристики полета, его дальность. Современные средства буксировки (лебедки с бензомоторный или электроприводом) помогают получать «максимумы» в первом из трех упражнений — на длительность полета — даже при полном отсутствии восходящих термических потоков. При выполнении же остальных упражнений — ка дальность и скорость — требования к несущим свойствам профиля отходят на второй план. Здесь важнее минимальное аэродинамическое сопротивление при углах атаки, близких к нулю (точнее, при незначительных коэффициентах подъемной силы), чего не могут обеспечить несущие вогнуто-выпуклые профили.

Большинство нынешних моделей класса F3В имеют профили, рассчитанные известным западногерманским аэродинамиком Эпплером с помощью счетно-вычислительной машины. Расчет выполнялся на «модельных» числах Рейнольдса, эксперименты в аэродинамических низкоскоростных трубах показали высокую сходимость аналитических и замеренных характеристик.

Моделисты относятся с большим доверием к этим профилям с индексом Е. Единственный их недостаток (как, впрочем, и всех подобных, ламинаризированных) — крайне высокие требования к точности очертаний всей дужки, вплоть до хвостовой ножевидной части. Однако современная технология изготовления крыльев с полностью жесткой обшивкой позволяет справляться И с этим делом. Использование подобных профилей на кроссовом планере с консолями, имеющими хотя бы частично мягкую обшивку, нецелесообразно.

Радиоуправляемая модель кроссового планера:

1 — фонарь, 2 — носовая часть фюзеляжа, 3 — буксировочный крючок, 4 — хвостовая балка фюзеляжа, 5 — киль, 6 — руль поворота, 7 — цельноповоротный стабилизатор, 8 — крыло, 9 — элерон.

Конструкция консоли крыла:

1 — передняя кромка (трубка Д16Т Ø 5X0,5), 2 — обшивка (бальза S 1,8 мм), 3 — нервюра (бальза S 1,8 мм), 4 — стеклопластиковая трубка-пенал, 5 — полка лонжерона, 6 — стенка лонжерона (бальза), 7 зашивка лонжерова (фанера S 1 мм), 8 — торсион привода элерона, 9 — задний вспомогательный лонжерон (бальза s 5 мм), 10 — передняя кромка элерона (бальза), 11 — дополнительный штырь фиксации консоли, 12 — муфта привода элерона, 13 — корневая нервюра (фанера).

Предлагаемая траектория прохождения дистанции упражнения «скорость»:

1 — вход на дистанцию, начало отсчета времени прямого пролета, 2 — выполнение полубочки, 3 — выполнение нисходящей полулегли, 4 — прохождение дистанции в обратном направлении, 5 — окончание упражнения. Прерывистой линией показана траектория полета, применявшаяся ранее.

Все большую популярность у моделистов приобретает, в частности, новый профиль Е205. Даже при сравнительно низких числах Rе (100 000) его коэффициент аэродинамического сопротивления на малых углах атаки чуть ли не в два раза ниже, чем у Clark-Y. Модель с такими плоскостями окажется выигрышнее во всех упражнениях благодаря увеличенному значению максимального качества. Привлекательно и низкое значение моментного коэффициента, более чем в два раза отличающееся от аналогичной характеристики распространенного Е387 (См0 для Е205 равен 0,048). Это означает меньшие потери при , балансировке аппарата, можно значительно сократить площадь горизонтального оперения, его массу и сопротивление. Немаловажны и простые обводы дужки профиля: 70% хорды снизу выполняются в виде прямой линии, прямолинеен и хвостик верхней полу-дужки на участке, обычно отводимом под закрылки или элероны. Простота очертаний позволяет повысить точность исполнения профиля, упростить технологию изготовления, а немалая относительная толщина Е205 (10,48%) — сделать крылья жесткими и прочными при сравнительно небольшой массе.

Шаблоны профиля, как обратные для окончательной доводки поверхности готовых консолей, так и для изготовления нервюр (заниженные по контуру на толщину обшивки), выполняются только из листового металла, скажем, дюралюминия, толщиной 1,5—2 мм. Разметка и овиловка проводятся с максимально достижимой точностью. Любые усилия, направленные на ее повышение, не будут лишними.

Отличные результаты получаются при технологии постройки крыльев, предложенной и с успехом примененной в практике таймерных моделей известным советским спортсменом Е. Вербицким.

Собранный каркас консоли обшивается -заранее подготовленными панелями, представляющими собой калиброванные по толщине листы бальзы, оклеенные снаружи дюралюминиевой фольгой толщиной 0,03 мм на компаунде К-.153. По весу такая «отделка» поверхности сопоставима со стеклопластиковой обтяжкой. Исключительная же жесткость консолей, полное отсутствие каких-либо искажений формы тонкого крыла даже при самой длительной эксплуатации позволяют считать тонкий дюралюминий лучшим материалом для обтяжки. Да и качество поверхности может быть получено сколь угодно высокое, что немаловажно при использовании ламинаризированных профилей: обтекание их воздушным потоком зависит от шероховатости тела.

При любой обтяжке между бальзовыми листами обшивки в месте задней кромки проложена лента тонкой стеклоткани шириной 40 мм, усиливающая и подкрепляющая ножевидную часть.

Лонжерон крыла, вернее, его полки, переменного сечения — от 3X12 мм в корне крыла до 3X5 мм на конце консоли. Они выполнены из высококачественной мелкослойной сосны. В центральной части между полками вклеены коробки под металлические языки навески крыла на фюзеляже, значительная часть лонжерона зашита с обеих сторон фанерой толщиной 1 мм. Бальзовая стенка устанавливается после сборки каркаса крыла. Нервюры бальзовые толщиной 1,8 мм. Рассортируйте их так, чтобы ближе к фюзеляжу располагались изготовленные из более плотной древесины, легкие оставьте для концов крыла.

В корневые части консолей вклеены стеклопластиковые трубы-пеналы, в которые при необходимости (в основном на упражнении «скорость») укладываются балластные стержневые отливки. Привод элеронов — торсионного типа. Вращающаяся тяга может быть сделана из тонкостенной дюралюминиевой трубки Ø 5 X 0,5 или из проволоки марки ОВС Ø 3 мм. На конце она несет быстроразъемную муфту с крестовиной, входящей в ответный узел центроплана фюзеляжа. Это решение оказалось наиболее надежным. Во всех ситуациях, когда происходил сброс консолей, система привода элеронов не требовала последующего ремонта или наладки. После надевания крыла на языки навески оно дополнительно фиксируется стягивающим консоли резиновым кольцом. Для его крепления в корневые нервюры вклейте небольшие, но достаточно прочные проволочные крючки.

Законцовка крыла — в виде плоского косого среза, увеличивающего эффективный угол поперечного V. Она намного проще в изготовлении, чем каплеобразная, при этом позволяет оставить строительный угол V весьма малым, что положительно сказывается в полете модели «на спине».

Не менее важно для достижения успеха и аэродинамическое решение всей модели в целом. Минимальные сечения фюзеляжа, отсутствие каких-либо щелей, выступов, малейших дефектов поверхности, высокое качество внешней отделки, правильное оформление зализов крыла и стыков рулей с плоскостями и хвостовым оперением, тщательно подобраннее сочетание управляемости и устойчивости — только это позволит в полной мере использовать преимущества профилей Эпплера.

Вот почему с не меньшим вниманием следует отнестись к исполнению других элементов планера. Носовая часть выклеена из стеклоткани (0,05, 0,25 и 0,05 мм) в негативной матрице. Стыковой шов проходит по вертикальной плоскости симметрии фюзеляжа, фонарь вырезается из готовой носовой части тонкой пилкой от лобзика. Контур отверстия в фюзеляже и фонарь окантовываются по линии стыка рамкой из фанеры толщиной 3 мм. Перед сборкой стеклопластиковых половин к ним подгоняются шпангоуты и пенопластовый (материал ПХВ) блок. В последнем прорезаны выемки для укладки аккумуляторов, приемника и рулевых машинок системы радиоуправления, что не только позволяет избавиться от установки многочисленных полок и кронштейнов, ко к отлично защищает аппаратуру в критических ситуациях.

Особое внимание уделите вклейке узлов, задающих положение крыла относительно фюзеляжа. Плоскость нижней части контура нервюр строго параллельна строительной оси модели, что обеспечивает угол атаки около 2°.

Хвостовая часть — стеклопластиковая конусная трубка, образованная намоткой трех слоев ткани толщиной 0,05 мм на вспомогательную металлическую оправку. С носом она стыкуется трубчатой стеклопластиковой вставкой.

Конструкция цельноповоротного стабилизатора:

1 — передняя кромка (бальза 6 X 8мм), 2 — бобышка переднего штыря (бук), 3 — обшивка (бальза S 0,8 мм), 4, 7 — нервюра (бальза S 1 мм), 5 —трубка навески стабилизатора Ø 4 X 0,2 мм, 6 — лонжерон (бальза S 3 мм), 8 — задняя кромка (бальза 3 X 12 мм).

ТАБЛИЦА КООРДИНАТ ПРОФИЛЯ

Надо отметить, что фюзеляжи, изготовленные по новой методике из двух отдельных частей, хорошо зарекомендовали себя н в эксплуатации.

Конструкция хвостового оперения понятна из чертежа. Единственное, что хотелось бы посоветовать, экономьте буквально каждый грамм. Легкий хвост аппарата — залог его хорошей управляемости и устойчивости.

Готовые элементы модели имеют следующую массу: крыло (обе консоли) — 680 г, фюзеляж с килем без аппаратуры — 240 г, стабилизатор со штырями — 40 г. На аппаратуру остается более 600 г, значит, можно использовать и самодельную.

Во время отладки системы управления проверьте, все ли органы управления имеют легкий ход, нет ли люфтов в соединениях тяг с кабанчиками и в муфтах привода элеронов. Цельноповоротный стабилизатор должен отклоняться на 10° в обе стороны, руль поворота — на 20—25°. С последним сопряжены элероны, отклоняющиеся вверх и вниз на разные углы (+24°, —15°), что достигается наклоном вперед кабанчиков, расположенных в центроплане.

Стабилизатор выставлен с нулевым углом атаки относительно оси модели, только при выполнении первого упражнения он опускается триммерами на — 1°. Откидывающийся фонарь-тормоз открывается на 35°, большие углы вызывают возникновение кабрирующего момента. Но и при этих значениях торможение модели весьма эффективно.

В заключение хотелось бы познакомить моделистов с интересной методикой выполнения упражнения «скорость» Как показали расчеты и подтвердилось на практике, эффектное пикирование веред входом на мерную дистанцию для разгона планера, пролет на небольшой высоте по горизонту с последующей «свечкой» и боевым разворотом для обратного прохождения дистанции содержат много элементов, на которых значительная часть потенциальной энергии, набранной при старте, теряется бессмысленно. Особенно это касается разворота: выполнение его связано с ростом аэродинамического сопротивления модели.

Конструкция фюзеляжа:

1 — пенопластовый блок, 2 — аккумуляторы, 3 — единая плата крепления рулевых машинок, 4 — рулевые машинки, 5 — откидной фонарь-тормоз, 6 — узел навески фонаря, 7 — приемник системы управления, 8 — дюралюминиевая коробка крепления языков, 9 — силовой шпангоут, 10 — отверстие проводки резинового кольца, 11 — фюзеляжный узел привода элеронов с кабанчиками, 12 — дополнительный шпангоут, 13 — тросы привода хвостовых элементов управления в боуденовой оболочке, 14 — передняя кромка киля (бальза), 15 — усиление кромки, 16 — стенка силовой коробки киля (фанера S 0,6 мм), 17 — кабанчик руля поворота, 18 — монтажное окно, 19 г— переборка крепления боуденовой оболочки тросов, 20 — хвостовая балка фюзеляжа, 21 — вставка, 22 — носовая часть выклейки фюзеляжа, 23 ~ буксировочный крюк, 24 — буковая бобышка крепления платы, 25 — язык навески консоли (Д16Т), 26 — центроплан (бальза), 27 — нервюра центроплана (фанера Б 2 мм), 28 — обшивка киля (бальза S 1,5 мм), 29, 31 — фанерные накладки, 30 — трубка-ось (нержавеющая сталь Ø 4,5 X 0,5, заклеена в киле), 32 — качалка цельноповоротпого стабилизатора (Д16Т в 2 мм), 33 — узел сочленения троса с качалкой, 34 — задний штырь навески стабилизатора (проволока ОВС Ø 3,5 мм), 35 — передний штырь навески стабилизатора (проволока ОВС Ø 2 мм), 36 — задняя кромка киля (бальза s 4 мм), 37 — передняя кромка руля поворота (бальза), 38 — нервюра (бальза S 1 мм), 39 — задняя кромка руля поворота (бальза 3 Х 12 мм).

Рациональнее не стремиться набирать максимальную высоту. Загруженная балластом модель все равно не выйдет на полный леер. При умеренной высоте последние секунды работы лебедки следует использовать не на вялый подъем, а на дополнительный разгон планера. Он как бы выстреливается прямо на дистанцию, имея не только большую скорость, но и достаточный запас по высоте. Следует крутое снижение (разгоном), во время прямого прохождения мерной базы выполняется растянутая полубочка. К моменту окончания первого пролета модель находится в положении «на спине». Немного не доводя ёе до конца базы, резко дают рули высоты вверх. Аппарат через нисходящую полупетлю (еще разгон!), чуть зайдя за отметку, переходит в нормальный полет в обратном направлении, опять же со снижением и разгоном. Как видите, бессмысленных участков торможения на этой траектории нет!

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ МОДЕЛИ

Размах, мм . . ………….2400

Площадь крыла, дмг…..52,3

Площадь стабилизатора, дм2 . . 6,0

Масса взлетная, г……1600

Масса балласта, г ….. . 1000

Нагрузка удельная, гс/дм2 ……… 30,6-49,7

А. МИТРИЕВ, мастер спорта СССР