Авиамодель для боя и пилотажа
В одной из летних телевизионных программ «Знай и умей», которая готовилась с участием журнала «Моделист-конструктор», сотрудники редакции рассказали об интересных моделях воздушного боя, разработанных на СЮТ Тимирязевского района Москвы. Зрители не заставили себя долго ждать: редакция получила множество писем с просьбами опубликовать в журнале чертежи одной из этих моделей и подробные рекомендации по ее изготовлению. Выполняя их пожелания, рассказываем об устройстве «бойцовки», которая, впрочем, с равным успехом может быть и «пилотажкой».
П. КИБЕЦ для журнала Моделист Конструктор
Проектирование.
Главной целью при проектировании модели был подбор аэродинамической схемы для повышения маневренности. Ведь именно к ней сегодня в «воздушном бою» предявляются самые высокие требования, а скоростные характеристики подчас уходят на второй план. Современные трехканальные микродвигатели развивают такие мощности, что модели значительно большей площади почти не уступают в скорости «бойцовкам» вчерашнего дня. Немаловажна и простота конструкции, возможность построить за короткое время большое количество однотипных моделей повышенной ремонтоспособности. Но создание простых первоклассных конструкций возможно, к сожалению, лишь при использовании бальзы. Мы же решили полностью отказаться от этой дефицитной древесины. Учтя это, можно считать, что наша «бойцовка» получилась достаточно несложной и легко воспроизводимой даже в слабо обеспеченных материалами кружках.
Рис. 1. Конструкция кордовой авиамодели: (Изображение кликабельно)
1 — моторама, 2 — двигатель КМД-2,5, 3 — обшивка лобика (фанера 1 мм), 4 — обшивка крыла (лавсановая пленка), 5 — загрузка внешнего конца крыла (свинец 25 г), 6 — внешняя за-концовка (фанера 2,5 мм), 7 — задняя кромка (сосна 3X10 мм), 8, 10 — нервюры (тунг толщиной 2 мм), 9 — контур зализа (фанера 2,5 мм), 11 — полка лонжерона (сосна 6X6 мм), 12 — трос управления, 13 — внутренняя законцовка (фанера 2,5 мм), 14 — передняя кромка (сосна 3X7 мм), 15 — полунервюра (тунг толщиной 2 мм), 16 — стабилизатор в сборе, 17 — руль высоты в сборе, 18, 21 — силовые лонжероны балки (сосна ЗХЮ мм), 19, 23, 25 — шпангоуты (фанера 2,5 мм), 20 — законцовка балки( липа), 22 — тяга (проволока ОВС 0 2 мм), 24 — раскос (сосна 2X6 мм), 26 — посадочный гребень моторамы, 27 — качалка управления, 28 — топливный бачок, 29, 30 — связки лонжеронов с за-концовками (липа), 31 — стенка лонжерона (фанера 1 мм или тунг толщиной 1,5 мм).
Сборка крыла.
Крыло модели выполнено по классической нервюрно-лонжеронной схеме. Для увеличения маневренности, особенно на малых скоростях полета, профиль выбран обычным, симметричным. Материалом для нервюр стал тунг, идущий на ящики из-под фруктов. Дощечки выструганы до толщины 2 мм и после сборки их с помощью винтов в пачки обработаны по контуру профиля и облегчены, а затем дважды покрыты эмалитом. Это хорошо предохраняет довольно хрупкую древесину тунга от растрескивания. На нервюры может пойти и двухмиллиметровая фанера. Ее использование лишь немного увеличит вес модели, зато она станет прочнее.
Из тунга вырезаны и полунервюры, поддерживающие мягкую обшивку на самом искривленном участке профиля. Учтите, что носовая часть двух центральных нервюр не облегчается — они несут бобышку крепления моторамы, а центральные полунервюры делаются из фанеры. На них передаются нагрузки от моторамы через фанерную обшивку лобика.
Сборка крыла не представляет трудностей. Ее, как и сборку всей модели, лучше вести на эпоксидном клее — он компенсирует неточность изготовления отдельных деталей. Но это крайность. Всегда нужно стремиться, чтобы каркас крыла собирался и держался даже без клея, тогда конструкция получится легкой и прочной.
Еще перед началом состыковки набора должен быть спаян и проверен на герметичность топливный бачок. Дело в том, что он намертво заклеивается в «центроплане». Все трубки бачка выводятся через отверстия в фанерной обшивке лобика.
Итак, крыло собрано. Теперь дело за зашивкой межлонжеронного пространства, установкой груза и качалки. После того как обшивка лобика будет подогнана по месту к набору и трубкам бачка, она ставится на клей. Пока затвердевает смола, собирается моторама. Винты крепления двигателя лучше всего заклеить в ней после сборки в отверстиях с нарезанной резьбой. На выступающие концы винтов монтируют двигатель и крепят его гайками с разрезными шайбами, а головки закрывают тонкой фанерой. Такая система самая надежная: топливо никогда не просочится в древесину моторамы, она не будет сминаться.
Выводя трубки дренажа бака, нужно загнуть их навстречу потоку и обрезать на одинаковом расстоянии от передней кромки крыла. Только тогда мотор будет работать в одном режиме при любом положении модели в воздухе и при маневрах. Этого же можно добиться, использовав наддув бака давлением, отбираемым из картера двигателя. В последнем случае одна дренажная трубка после заправки топлива заглушается. На первой из серии таких моделей стабилизатор был наборным. Он может показаться сложным, но на самом деле это один из простейших вариантов, если воспользоваться следующей технологией. Прежде всего контур оперения переносится с чертежа на фанеру, затем вырезается и облегчается. На этот плоский «стапель» накладывается элементарный набор из нескольких реек и пластин липы... и стабилизатор с рулем высоты готов. Изготовление кажущегося более простым пенопластового варианта (пробовали и такой делать) занимает намного больше времени, он менее прочен, правда, значительно легче.
Стабилизатор устанавливается на балке-фюзеляже. Она собрана из реек и имеет минимальную массу, что идет на пользу маневренности. Жесткость балки па крутку обеспечивает необычно положенная обшивка.
Рис. 2. Шаблоны для изготовления нервюр и полунервюр. Прерывистой линией показано занижение контура под фанерную обшивку лобика и место расположения стенки лонжерона.
Рис. 3. Конструкция центральной части крыла: 1 — бобышка, поддерживающая концы моторамы (липа толщиной 6 мм), 2 —усиление передней кромки (сосна ЗХ7 мм), 3 — центральная полунервюра (фанера 2,5 мм), 4 — центральная стойка лонжерона (липа толщиной 6 мм), 5 — косынка (фанера 2,5 мм), 6 — топливный бачок, 7 — бруски крепления качалки (бук 6X6 мм), 8, 9-бобышки крепления стоек шасси (береза), ставятся только на пилотажном варианте. Обшивка лобика условно не показана.
Рис. 4. Конструкция топливного бачка: 1 — питающая трубка, 2, 3 — дренажно-заправочные трубки, 4 — корпус бачка.
Р и с. 5. Кабанчик руля высоты.
Рис. 6. Схема сборки моторамы: 1,3 — внешние пластины (фанера 6 мм), 2 — средняя пластина (фанера 3 мм), 4 — накладка (фанера 1 мм), 5 — винты.
Рис. 7. Схема сборки стабилизатора и руля высоты: 1,7 —основания (фанера 2,5 мм), 2.9 — нервюры (тунг толщиной 2 мм), 3 - законцовка (липа), 4.10 — фальшлонжероны (липа 3X3 мм), 5 — накладка (липа толщиной 3 мм), 6 — узел навески (проволока ОВС Ø 0,6 мм), 8 — накладка крепления кабанчика (липа).
Рис. 8. Вариант конструкции оперения с пенопластовым наполнителем и липовой окантовкой.
Рис. 9. Силуэт модели в варианте для пилотажа.
Собрав и состыковав к крылу всю хвостовую часть, надо выполнить проводку тяги к рулю высоты. Тонкая проволока тяги проходит через небольшие отверстия в шпангоутах, поэтому даже при заклиненном руле и одном натянутом тросе управления она не деформируется. Да и усилия на ней незначительные — роговая аэродинамическая компенсация почти полностью уничтожает шарнирные моменты, «рога» частично обеспечивают и весовую балансировку непривычно большого руля высоты.
Проверив легкость хода и одинаковость углов отклонения руля, можно заняться обтяжкой модели. На крыло с фюзеляжем идет четыре раскроенных куска лавсановой пленки, привариваемой к каркасу с помощью утюга на клее БФ-2, Уникум или Н-88. По всем кромкам нужно обеспечить подворот пленки на 5—10 мм: образуется «замок» обшивки, и она не отлетит от каркаса при самых жестких ударах, предохраняя и сам каркас.
Обтяжка авиамодели.
Пленка накладывается на кромки и нервюры с носиками. Но к двум центральным нервюрам крыла и шпангоутам фюзеляжа она не приваривается, так что после проглаживания горячим утюгом лавсан натягивается и образует эффектный, какого не встретишь на моделях, зализ, страхующий фюзеляж от круток в полете. Мотораму надо покрыть эмалитом или другим нитролаком. Красить саму модель или нет, зависит от ваших пожеланий, не забудьте лишь о буквах и цифрах, требуемых правилами авиамодельных соревнований. Центровка полностью укомплектованной модели должна находиться в 60—65 мм за передней кромкой крыла. При большой площади оперения она обеспечит устойчивый полет по горизонту и отличную управляемость. Тем, кто не имеет достаточного опыта в пилотировании «бойцовки», можно рекомендовать сдвинуть центр тяжести на 15—20 мм вперед, загрузив носовую часть модели.
Воздушный винт
Несколько слов о воздушном винте. Как оказалось, модель хорошо летает с серийным капроновым пропеллером 248Х130 мм, обрезанным до Ø 220 мм. Но ее поведение в воздухе заметно улучшается при установке на мотор однолопастного винта. Приводим чертежи пропеллера для микродвигателя КМД-2,5. Вырезается он из плотной древесины типа бука или граба, комель подгоняется под выточенный из стали (прочность стали не меньше 120 кг/мм2) и отфрезерованный противовес. После лакировки на лопасти с помощью смолы закрепляются втулки и противовес, когда клей затвердеет, через стальную щеку и комель сверлятся сквозные отверстия и в них на смоле плотно вставляются шпильки из проволоки ОВС. Готовый пропеллер тщательнейшим образом балансируют, стачивая противовес, поэтому лучше заготовить его с небольшими припусками. На чертеже он показан «чистовым».
Рис. 12. Одно-лопастный воздушный винт:
1 — лопасть (граб), 2 — втулка (сталь, труба 8X1 мм), 3" — противовес (сталь ЗОХГСА), 4 — шпилька (проволока ОВС 0 1,5 мм), 5 — линия обработки нижней поверхности лопасти. А — контур лопасти пилотажной модели, Б — бойцовой.
С таким винтом модель, как ни странно, устойчивее в горизонтальном полете. Маневренность улучшена, проще запуск двигателя, он не сбивается с режима при резких эволюциях даже с топливом без присадок. Да и скорость повыше, «бойцовка» на некоторых фигурах еще и разгоняется.
Можно сказать, что испытания модели полностью оправдали наши надежды. А сочетание маневренности и устойчивости оказалось таким, что было решено попробовать новую «бой-цовку» и на пилотаже. Потребовалось доделать совсем немного. Прежде всего шасси, которое закрепили в крыльевых бобышках, и хвостовой костыль. Простейший фонарь сразу превратил модель в «пилотажку», этому помог и кок винта. Для выступлений на соревнованиях нужно смонтировать глушитель выхлопа и увеличить диаметр пропеллера. Скорость полета снизится, что и нужно для качественного выполнения фигур пилотажного комплекса. Сдвигать центр тяжести аппарата вперед необходимости нет никакой — требуемая центровка и так обеспечится за счет установки шасси, кока и глушителя.
Надо отметить не только хорошее поведение такой «пилотажки» в любой точке полусферы, но и эффектный внешний вид модели.
КОММЕНТАРИЙ РУКОВОДИТЕЛЯ КРУЖКА
Даже впервые попробовав, как управляется новая модель, понял, что ребятам посчастливилось сконструировать удачный аппарат. Главное — отличное сочетание необычной маневренности и устойчивости, чего добиться, как правило, очень и очень трудно. Видимо, отчасти это объясняется применением роговой компенсации большого руля высоты. При малых углах отклонения он находится в аэродинамической тени крыла, на больших же «рога» выходят из тени и повышают эффективность управления. Таким образом обеспечены не только минимальные усилия, но и своеобразная дифференциация чувствительности модели к движению ручки. Получен эффект, которого пытаются добиться многие спортсмены. При небольшой удельной нагрузке пилотажный вариант хорошо выполняет и треугольные фигуры, вызывает удивление малая чувствительность столь большой легкой модели к порывам ветра.
В. ТИХОМИРОВ, мастер спорта СССР
Похожие материалы: