Крыло кордовой пилотажной модели
Крыло — самый «ажурный» элемент в конструкции современной пилотажной модели самолета. Оно может быть разнообразной формы в плане (эллипс, прямоугольник с различной стреловидностью по передней кромке), с закрылками и без них, разной относительной толщины профиля и т. д. Имеет площадь в пределах 35—40 дм2 и относительную толщину профиля 13—18%.
Крыло должно отвечать ряду серьезных требований:
— обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы под действием нагрузок, возникающих при выполнении фигур, не изменять свою геометрическую форму;
— быть совершенно ровным, так как даже малейший перекос приведет к тому, что добиться полной симметрии в выполнении прямых и обратных элементов фигур будет невозможно;
— не иметь слишком большой стреловидности по передней кромке, так как это ведет к ухудшению маневренности;
— не иметь угла V.
Основной продольной силовой элемент крыла—лонжерон. Как правило, современная модель самолета имеет один лонжерон, но это необязательно. Лонжерон воспринимает изгибающие нагрузки на крыло. Если прочность лонжерона недостаточна, крыло обязательно отломится у корневой нервюры. Лонжерон обычно располагают в районе 25—30% САХ. Этот параметр существенно зависит от стреловидности крыла и места положения узла центральной качалки.
Конструкция крыла пилотажной модели
Рис. 15
Лонжерон должен проходить на 2—3 мм ниже контура нервюры (см. рис. 15,6), чтобы обтяжка его не касалась и не нарушала формы профиля.
Лучший материал для изготовления лонжеронов — прямослойная сосна или плотная бальза. Из сосны лонжерон выполняют в виде двух полок, пространство между которыми можно заполнить бальзой. Из бальзы лонжерон делают в виде пластины. Бальзу выбирают с удельным весом 0,15—0,2 г/см3.
Наибольшее распространение получили лонжероны из сосны, поскольку сосна доступный материал и кроме того, его можно с успехом использовать для крепления узла качалки.
На простых моделях лонжерон выполняют с постоянным сечением, на более сложных — с переменным сечением. На рис. 15,в показана полка лонжерона современной пилотажной модели самолета. Такой лонжерон дает выигрыш в весе и обладает достаточной прочностью.
Полки лонжерона должны плотно, но без натяга, входить в соответствующие гнезда в панелях фюзеляжа и прорези нервюр. Различные перекосы в положении полок говорят о том, что при разметке или при вырезании отверстий в боковых панелях допущены неточности.
Готовые полки необходимо разметить по чертежу и указать на них номер нервюры.
Если все крыло зашито бальзой, т. е. обшивка работающая, заполнять пространство между полками необязательно. Если же обтяжка неработающая, например, выполнена из бумаги или из ткани, пространство между полками нужно заполнить бальзой. На рис. 15,г показаны варианты усиления лонжерона.
Поперечный элемент крыла — нервюры. Они служат для придания крылу определенного профиля. Нервюры выполняют из шпона, фанеры или бальзы. Как правило, нервюры, даже бальзовые, облегчают, так как их достаточно много (до 30 штук).
Технология изготовления нервюр зависит от материала, из которого они выполнены. Если из фанеры, то каждую нервюру размечают отдельно и вырезают лобзиком. При использовании шпона или бальзы целесообразно изготовлять нервюры пакетом на каждую половину крыла. Для этого из листового дюралюминия вырезают точный шаблон корневой и концевой нервюр, затем в пакет собирают нужное количество пластин и его стягивают между шаблонами винтами (см. рис. 15,д). Грубо обработать его можно пилой или лобзиком, точно — ножом и шкуркой. На шаблонах должны быть сделаны вырезы для кромок и полок лонжерона, чтобы сразу на всех нервюрах выполнить необходимые отверстия.
Нервюры из шпона должны быть толщиной 0,5— 0,8 мм (чем короче нервюра, тем тоньше может быть шпон). Их целесообразно облегчать круглыми отверстиями, так как при значительном облегчении шпон легко трескается (см. рис. 15,е).
Нервюры из бальзы имеют толщину 1,5—2,5 мм. Самая толстая нервюра — корневая. При отсутствии бальзовой обшивки корневая нервюра должна быть толщиной 6—8 мм, иначе трудно оклеивать крыло бумагой. Концевая нервюра несет самую маленькую нагрузку и поэтому ее выполняют самой тонкой.
Нервюры — очень слабый элемент конструкции крыла, поэтому, как правило, их усиливают полками. В качестве полок могут служить узкие пластинки из липы или из бальзы. Из липы полки делают толщиной 0,5 мм и шириной 4—5 мм, из бальзы могут быть шире — до 10 мм при толщине 1,5—2 мм.
Нервюра, усиленная полками, получается очень жесткой. Другое преимущество — наличие достаточной площади для приклеивания обтяжки. На рис.15,ж показана усиленная нервюра и способ приклеивания полки.
Нервюра из фанеры наиболее тяжелая, но и самая прочная. Поэтому ее усиливать рекомендуется только в том случае, если есть запас в весе. На некоторых моделях шасси расположено в крыльях. Узлы крепления такого шасси должны быть связаны с силовой нервюрой крыла; такую нервюру вырезают из фанеры толщиной 2—3 мм и минимально облегчают. Ниже будут подробно рассмотрены различные варианты шасси.
Роль концевой нервюры, как правило, выполняет бобышка (законцовка крыла). Концевые бобышки левого и правого крыльев выполняют различные функции.
Бабышку внешнего крыла не облегчают совершенно, и в ней располагают дополнительный груз. Необходимая величина его определяется весом корды, которую груз должен скомпенсировать. Однако величина груза может быть значительно большей. Некоторые моделисты загружают внешнее крыло, чтобы частично увеличить натяжение корды. Этот эффект достигается за счет того, что модель постоянно летит с несколько опущенным внешним крылом и проекция подъемной силы на направление корды увеличивает натяжение. Как правило, величина груза лежит в пределах 20—40 г.
Через бобышку внутренней части крыла выходят корды управления, поэтому она должна иметь или вклеенные трубочки или специальный узел для регулировки положения точки выхода корды. На рис. 16,а показано простое устройство, позволяющее регулировать при необходимости положение точки выхода корды.
Допустим, переднюю корду решено перенести назад: для этого вывертывают пробку по пазу в дюралюминиевой пластинке, переводят трос в нужное гнездо и снова завертывают пробку. Расстояние между кордами должно быть минимальным. Если спортсмен выполняет модель по проверенной схеме и уверен, что варьировать кордой ему не придется, целесообразно ее вывести, как показано на рис. 16,б. Такой вариант имеет преимущество: колебания в курсовой плоскости не отражаются на положении рулей, а значит, и колебаний в продольной плоскости не возникнет.
Рис. 16. Законцовка внутреннего крыла
Переднюю кромку крыла выполняют из сосны, липы или из бальзы. Как и полка лонжерона, передняя кромка крыла должна иметь переменное сечение, например, бальзовую переднюю кромку в середине изготовляют сечением приблизительно 10X10 мм и на конце — 5 X 5 мм. При наличии бальзы переднюю кромку можно сделать пустотелой. Для этого из липы или из сосны готовят болванку точно по профилю передней кромки, затем бальзовую пластину (толщиной 2—3 мм) распаривают в кипятке и стягивают бинтом вокруг болванки (рис. 17,а). После полного высыхания снимают бинт и кромку. Получившаяся скорлупка будет точно передавать профиль болванки. Затем обрабатывают контур и вклеивают пластину для придания кромке-жесткости. Срастить кромку нетрудно.
Задняя кромка имеет более сложную конструкцию. В центральной части ее находится кронштейн для управления закрылками, а по всей длине кромки расположены шарниры подвески закрылков. Заднюю кромку можно вырезать из целого куска древесины. Лучший материал для нее — бальза. Имея навыки работы с древесиной, можно заднюю кромку выполнить из липы. Из липы кромка получается несколько тяжелее, но в таком случае вес экономят на каком-нибудь другом элементе конструкции, например, не делают кабину, которая весит со всем оборудованием до 35—40 г, или не ставят обтекатели на колеса и т. д.
На рис. 17,б показан один из вариантов задней кромки крыла. В сечении кромка обязательно должна иметь вид профиля крыла. Поэтому ее изготовлять нужно очень аккуратно. Желательно, чтобы к началу сборки крыла задняя кромка имела вид совершенно законченного узла конструкции. На ней монтируют кронштейн для управления закрылками и узлы подвески закрылков. Кромку надо точно спрофилировать и начисто зашкурить мелкой шкуркой.
Закрылки пилотажной кордовой модели
На всех современных пилотажных моделях устанавливают закрылки. Их влияние на качество полета модели рассматривалось выше.
Конструктивно закрылки можно выполнять во многих вариантах: наборными, сплошными, обтянутыми бумагой, бальзой и т. д. Но независимо от конструктивного решения закрылок должен быть достаточно жестким и не иметь перекосов. Последнее условие особенно важно, так как закрылок представляет собой тонкую часть крыла и избежать различных поводок при его изготовлении довольно трудно. Не надо стремиться делать кромку закрылка слишком тонкой: уменьшение толщины не дает существенного выигрыша в весе, а покоробить ее при обтяжке ничего не стоит. При наличии хорошей бальзы закрылок лучше всего делать целиком из куска древесины (желательный удельный вес бальзы 0,08—0,1 г/см3). Если закрылок изготовляют из тяжелой бальзы или липы, то его необходимо облегчить (рис. 17, в). Очень хорошей жесткостью обладает полый закрылок, оклеенный, бальзовым шпоном (см. рис. 17,в).
Перед изготовлением такого закрылка необходимо проэмалитить внутреннюю поверхность бальзовых пластин, иначе бальзовый шпон может просесть, после того как готовый закрылок будет загрунтован эмалитом. В полете закрылок отклоняет кронштейн. Чтобы кронштейн не разбивал отверстия в закрылке, необходимо проделать следующее: на проволоке, из которой сделан кронштейн, выгнуть из тонкой дюралюминиевой фольги трубку, обмотать ее нитками, и с клеем вставить в отверстие закрылка. Такая арматура, во-первых, укрепит закрылок, и, во-вторых, предотвратит появление люфта. Начисто закрылок обрабатывают в подвешенном состоянии вместе с задней кромкой.
Варианты подвески закрылка (рулей высоты) могут быть различными. Зарубежные моделисты для подвески широко используют нейлоновый материал (рис. 17,г). Это очень простой и удобный способ, но снять закрылки или рули уже невозможно, а иногда такая необходимость возникает. Поэтому гораздо удобнее применять шарниры, позволяющие снимать рули или закрылки, так как значительно удобнее отделывать рули и закрылки отдельно и навешивать их полностью законченными.
Рис. 17. Изготовление элементов крыла а,б,в (1-болванка, 2-пластина, 3-бинт) и варианты подвески г,д
На рис. 17,(3 показаны различные варианты съемной и несъемной подвески. Перед подвеской необходимо точно наметить осевую линию на кромке и закрылке и сделать посадочные гнезда. Закрылок подвешивают на все петли одновременно. Петли должны быть в собранном виде. После того как клей просохнет, можно вынуть оси и снять закрылки. Сборку крыла удобнее вести при снятых закрылках.
Перед началом сборки крыла нужно вставить в соответствующие отверстия в боковых панелях фюзеляжа кромки и полки лонжерона и проверить их положение. Если есть какие-либо перекосы, их следует устранить. Сборку начинают с установки корневых нервюр. Они должны быть приклеены к боковине фюзеляжа. Затем последовательно на полки лонжерона нанизывают все нервюры и каждую ставят на свое место. В процессе сборки каждую нервюру закрепляют булавкой или каким-нибудь другим способом на своем месте.
После окончания сборки надо убедиться в отсутствии перекосов. Малейшие перекосы должны быть устранены. Только окончательно убедившись в том, что крыло ровное, — можно промазать клеем все места соединения нервюр с кромками и лонжероном. Места сочленения лучше всего промазывать с помощью шприца, наполненного эмалитом или каким-либо другим клеем. Плавно нажимая на поршень, можно очень равномерно наносить клей на все швы. Кроме того, при таком методе удобно промазывать труднодоступные места.
После полного высыхания приклеивают концевые бобышки крыла. Они должны компоноваться с кромками и лонжероном совершенно свободно, чтобы не вызвать никаких напряжений в собранной конструкции.
Дальнейшие операции зависят от намеченной технологии. В принципе на этом сборку крыла можно закончить и начать его подготавливать к обтяжке. Однако целесообразно переднюю часть крыла и центроплан оклеить бальзовым или липовым шпоном. Крыло станет более жестким и более удобным для обтяжки. Липовый шпон должен быть не очень широким и не толще 0,5 мм. Бальзовая пластина может быть достаточно широкой (до 20% профиля) и толщиной не более 2 мм. Желательный удельный вес бальзы 0,06—0,08 г/см3. Перед приклеиванием шпон необходимо начисто зачищать и доводить до нужной толщины. Зачищать приклеенную пластину на готовом крыле не рекомендуется, так как она будет занижена в тех местах, где опирается на нервюры. К кромке пластину можно крепить прищепками, а к нервюрам булавками.
Для того чтобы обшить носик крыла, надо иметь навыки. Неудобство заключается в том, что трудно успеть промазать клеем все нужные места: эмалит кое где успевает высохнуть. Чтобы этого избежать, пользуются другой технологией: все нервюры, кромку и места пластины, соприкасающиеся с нервюрами, хорошо загрунтовывают эмалитом (4—5 раз) и пластину крепят к крылу в сухом виде. Тщательно подогнав ее к каждой нервюре по всему профилю, заканчивают подготовительную операцию. Теперь из шприца через тонкую иглу поливают ацетоном все швы, и пластина отлично приклеивается. У этого способа есть еще преимущество: для полного высыхания требуется гораздо меньше времени.
Обшивка и структура собранного крыла хорошо видны на рис. 11. Там же видно, например, что необязательно законцовки крыла делать в виде бобышек. Можно их выполнить и наборными, оклеить бумагой: качество пилотажной модели самолета от этого не ухудшится.
Предложенная технология сборки крыла не единственно возможная. Многие спортсмены сначала собирают крыло целиком и уже потом в собранном виде вставляют в боковые панели фюзеляжа. Единственный недостаток этого варианта — некоторое ослабление боковых панелей, так как приходится вырезать слишком большую площадь.
Источник книга "В воздухе пилотажные модели" Ю. Сироткин
Похожие материалы:
Постройка GeeBee_EK часть 2 "Крыло"
Аэродинамические характеристики крыла
Подъемная сила крыла
Стапель для сборки крыла модели самолета
STUNTRESS - воздушный акробат