В ПОЛЕТЕ — РАКЕТОПЛАН

Ракетоплан класса S4, о конструкции которого я хочу рассказать читателям журнала «Моделист-конструктор», был спроектирован и построен еще в 1989 году, однако до сегодняшнего дня днепропетровские спортсмены на таких моделях добиваются вполне приличных результатов на соревнованиях любого ранга — вплоть до чемпионатов мира и Европы.

Ракетоплан — классической конструкции, с поворотным крылом и откидывающимися на пассивном участке полета ушами-консолями. Фюзеляжная балка модели формуется на конусной стальной оправке длиной 515 мм (меньший ее диаметр — 3 мм, больший — 8 мм) из трех слоев стеклоткани толщиной 0,025 мм и одного слоя углеткани толщиной 0,14 мм с использованием в качестве связующего смолы Larit-285.

После механической обработки балка покрывается лаком, полируется, а затем подвергается термической нормализации — выдерживается один час при температуре 85°С, а затем пять минут при 110°С. Такая обработка несколько уменьшает впоследствии негативное воздействие высокотемпературной газовой струи в активной фазе полета на фюзеляжную балку, возникающее при ее неравномерном прогреве (в результате такого прогрева появляется крутящий момент относительно продольной оси, который может разворачивать хвостовое оперение относительно несущей плоскости на угол до 15°).

Масса обрезанной и отторцованной до длины 485 мм фюзеляжной балки 2,3—2,5 г. На расстоянии 145 мм от передней кромки балки вклеивается бальзовый вкладыш для усиления узла крепления крыла и переднего обтекателя балки. Далее на быстросохнущем клее закрепляются киль, площадки под пилон крыла и стабилизатор. Кстати, площадки образуют базовую плоскость при сборке ракетомодели.

Для уменьшения трения скольжения в площадку и пилон крыла врезаются три целлулоидные пластины, как это показано на рисунке. Сбоку площадки вырезается углубление, и в нем на эмалите фиксируется целлулоидная

вставка, служащая упором при разворачивании крыла.

В площадке сверл ится отверстие диаметром 2 мм, перпендикулярное оси балки, и в него вклеивается ось поворота крыла—шпилька, с обеих сторон которой нарезана резьба М2: с одной стороны на длине 4 мм — под крепежные элементы крыла, а с другой— на длине 7 мм — для усиления клеевого шва между осью и вкладышем внутри фюзеляжа. После предварительной сборки фюзеляжа все стыки проливаются эпоксидной смолой ЭД-22. Для повышения адгезионных свойств клея в него добавляется до 30 процентов тетраокиси титана или двуокиси циркония.

Геометрическая схема ракетоплана.

В носовой части балки строго перпендикулярно базовой плоскости фюзеляжа вклеивается пилон под двигательный отсек. Чтобы вектор тяги двигателя был параллелен базовой плоскости фюзеляжа, поверхность пилона, предназначенную для стыковки с двигательным отсеком, обрабатывают гак, чтобы она была параллельна базовой плоскости. Такая технология сборки обеспечивает повышенную точность установки двигательного отсека при его монтаже на модель, поскольку для этого достаточно обеспечить лишь его ориентацию относительно плоскости симметрии модели.

Крыло, все элементы которого изготовлены из калиброванной бальзовой пластины толщиной 3,3 мм, состоит из центроплана и пары ушей-консолей. На концах консолей толщина профиля уменьшена до 2,5 мм. Стыковочные плоскости консолей и центроплана обрабатываются таким образом, чтобы в раскрытом положении обеспечивался угол 14°—18°.

Конструкция ракетоплана:

1 — вкладыш (бальза); 2 — обтекатель фюзеляжной балки (бальза); 3 — площадка под пилон крыла (бальза); 4 — площадка под стабилизатор (бальза); 5 — пилон крыла (бальза); 6 — вставка (целлулоид); 7 — ось поворота крыла (Д16Т); 8 — киль (бальза); 9 — пилон двигательного отсека (бальза); 10 — отсек двигательный (липа); 11 — центроплан крыла (бальза); 12 — консоль крыла (бальза); 13 — крючок стопорный (ОВС d0,7…0,8); 14 — нагели (бамбук); 15 — шайба (целлулоид); 16 — компенсатор (фторопласт); 17 — гайка М2; 18,19 — крючки авго-мага принудительной посадки (ОВС d0,7…0,8); 20 — нить резиновая; 21 —балансир; 22 — термозащита (текстолит); 23 — фитиль; 24 — амортизатор резиновый; 25 — стабилизатор (бальза); 26 — фюзеляж; 27 — пластины (целлулоид s0,5, 3 шт.).

Для предотвращения продавливания резиновой нитью, предназначенной для раскрытия крыла, бальзовых кромок центроплана и консолей, к их торцам приклеиваются целлулоидные накладки толщиной 0,5 мм. Они также препятствуют поглощению бальзой влаги из окружающей среды.

Консоли навешиваются на центроплан на петлях из полосок капроновой ткани. В эмалит, которым фиксируются эти своеобразные шарниры, необходимо добавить пару капель пластификатора (касторового масла), что предохранит их от разрывов при многократных перегибах.

Стабилизатор и киль вырезаются из бальзовых пластин толщиной 1,8 мм. Профиль этих элементов плоский, симметричный, со скругленными передней и задней кромками.

Крыло и хвостовое оперение, вырезанное из бальзы плотностью 0,065— 0,080 г/см3, по периметру усиливаются двумя-тремя нитями из углеродного волокна, закрепленными эпоксидным связующим, что снижает вероятность поломок при посадках в режиме кабрирования.

Готовые крыло и оперение покрываются одним слоем паркетного лака с последующей обработкой шкуркой. Все остальные бальзовые элементы должны иметь плотность 0,15—0,18 г/см3.

Обтекатель двигательного отсека выточен из липы и облегчен изнутри. По оси симметрии центроплана, снизу, приклеен пилон переменной толщины, форма в плане которого соответствует базовой площадке на фюзеляже. Толщина пилона у передней кромки центроплана составляет 3,5 мм, у задней—0,3 мм, что обеспечивает установочный угол атаки крыла 2°40’.

Стабилизатор (А), киль (Б) и консоль крыла (В).

На расстоянии 7 мм от передней кромки вклеивается стопорный крючок из проволоки ОВС диаметром 0,7—0,8 мм. Учитывая, что в момент раскрытия крыла возникают ударные нагрузки на пилон, он усиливается двумя бамбуковыми нагелями, зафиксированными в центроплане эпоксидным клеем. Все крючки для крепления на них резиновых нитей раскрытия и разворота крыла изготовлены из проволоки ОВС диаметром 0,5—0,6 мм.

Далее в центре пилона крыла, перпендикулярно его нижней поверхности, сверлится 2-мм отверстие. Затем крыло устанавливается на ось (в положении для планирования), на которую надевается промазанная эмалитом целлулоидная шайба и фторопластовый компенсатор, после чего весь пакет стягивается гайкой М2 до полного прилегания пилона крыла к площадке, и в таком положении его оставляют до полного высыхания клея.

Автомат принудительной посадки— фитильный, он состоит из пары крючков, узла крепления резины, балансира, текстолитовой термозащиты и фитиля. Суть его работы заключается в том, что при пережиге контрящей нити резиновый амортизатор переводит балансир за габаритные размеры модели, вследствие чего модель ракетоплана переходит в режим кабрирования. Крепление фитиля изображено на рисунке.

При подготовке модели к старту консоли крыла подгибаются под центропланом и поворачиваются против часовой стрелки на угол 90°. Затем капроновая нить набрасывается на крючок разворота крыла, свободные концы пропускаются через дренажные отверстия двигательного отсека и завязываются с его обратной стороны.

Модель стартует с газодинамической установки. Ее стартовая масса с двигателем В-2-3 конструкции Ю.Гапона составляет 29 г. Масса пустого ракетоплана 18,5—20 г. Удельная нагрузка на крыло в режиме планирования около 5,3 г/дм2.

И.ВОЛКАНОВ, г. Днепропетровск