Книга
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Занимаясь более пятидесяти лет авиамоделизмом, всегда отдавал предпочтение моделям-копиям. Изготовляя сам эти модели, а затем обучая молодежь, естественно, накопил немалый опыт в этом деле. Появилась потребность обобщить этот опыт и поделиться им с другими увлеченными тем же делом. После выхода в свет моей первой книги «Летающие модели-копии», где была описана разработка конструкции и изготовление только летающих моделей-копий спортивного класса, я получил много писем с вопросом о том, что же предшествует спортивным моделям-копиям, с чего начать и какова должна быть последовательность действий у начинающего всерьез авиамоделиста. Это заставило меня взяться за новую работу, в которой я попытался последовательно, от простого к сложному, рассказать о работе над моделями-копиями самолетов не только спортивного класса, но почти всех, которые можно построить, не обязательно преследуя цель участия в соревнованиях.
Спортивные соревнования охватывают всего два класса моделей — кордовые и радиоуправляемые, а в промежутке остаются модели нетрадиционные, с которыми не участвуют в соревнованиях, но эрудиции и фантазии при их создании требуется порой еще больше, диапазон конструкторской мысли еще шире, прикладное значение для развития технического творчества ребенка, да и взрослого человека, еще значительнее. Это помогает в жизни не только развить логическое техническое мышление, приобщиться к практическим навыкам овладения работой различным инструментом, технологией и материаловедением, но и существенно влияет на выбор профессии. За 40 лет руководства авиамодельными кружками «через мои руки» прошли сотни молодых людей, и я не помню, чтобы кто-то из них стал бесполезным членом общества: ' ни тот, кто работает слесарем, ни тот, кто защитил диссертацию.
Убежден глубоко и непоколебимо в великой воспитательной роли технического творчества, в формировании будущего высококлассного специалиста, ибо и сам, увлекшись авиамоделизмом в очень раннем возрасте, прошел путь от модели к самолету, и долгие годы, будучи военным летчиком, водил воздушные корабли.
Очень благодарен всем читателям, которые прислали мне письма с пожеланиями, вопросами и замечаниями. По мере возможности я постарался ответить на них этой книгой.
ВВЕДЕНИЕ
Человек всегда мечтал подняться в небо «аки птица» и издревле пытался воплотить свою мечту. Двадцатый век стал веком бурного воплощения туманных мечтаний в явь. Авиация начала так быстро развиваться, что человечество не смогло сохранить многие подлинники этой сложной техники. Но многие образцы сохранились в музеях мира в виде уменьшенных макетов, дающих почти полное представление о прототипах.
Не каждый человек может построить «свой» самолет и летать на нем, хотя сейчас и широко начало развиваться самодеятельное самолетостроение. Энтузиасты нашли другой выход — изготовлять копии самолетов в уменьшенном виде — от макетов до летающих моделей, управляемых на расстоянии.
Каждый ребенок, осознав свое желание построить первую модель самолета, хочет, чтобы она была похожа именно на самолет, а не на что-то абстрактное, то есть можно сказать, что он хочет построить копию самолета. Это направление получило название «масштабное моделирование». Под этими словами подразумевается изготовление техники в уменьшенном масштабе. В зависимости от увлечения строят как нелетающие масштабные модели (макеты), так и летающие. По некоторым масштабным летающим моделям проводятся соревнования не только по подобию и точности изготовления, но и по подобию полета.
Так что же такое масштабное моделирование — забава, спорт или техническое творчество?
Для изготовления даже нелетающего масштабного макета необходимо владеть довольно большими практическими навыками работы по дереву, металлу, пластмассе, уметь работать как простым ручным инструментом . домашнего набора, так и электрическим. Многие'1 детали при изготовлении требуют применения станочного оборудования, а для этого необходимо умение на них работать и знать технологию обработки. 'В процессе отделки и окраски приходится иметь дело с различными клеями, грунтовками, шпаклевками и красками. Уметь с ними работать значит освоить приемы и способы нанесения их, знать их свойства.
Можно ли считать увлечение масштабными моделями забавой? В некоторой степени — да. Но к этому надо подходить с более широких позиций. Даже простое коллекционирование готовых фабрич
ных макетов летательных аппаратов приводит человека к определенной системе, к изучению и познанию истории авиации, авиационной техники, летных достижений и людей, прославивших авиацию. Ведь многое в жизни начинается с детской забавы и игрушки, а перерастает в увлечение на всю жизнь.
И несомненно, изготовление летающих масштабных моделей самолетов является спортом, так как с ними проводятся соревнования по установленным правилам. Участие в соревнованиях требует не только высокого мастерства изготовления модели, подобной прототипу, но и большого эмоционального напряжения, связано с физическими и психологическими нагрузками. Если вы хоть раз побываете на соревнованиях, то уже не останетесь равнодушными к этому увлекательному виду спорта. Настолько точно в моделях воспроизводится подобие прототипу, а полет модели так сходен с полетом большого летательного аппарата, что трудно отличить — в воздухе модель или самолет. Особенно этот эффект характерен для моделей-копий, управляемых по радио, чем заинтересовались киностудии и различные организации. За последнее время создано несколько художественно-исторических фильмов, в которых при съемках использованы летающие модели- копии несохранившихся самолетов.
Основной целью изготовления масштабных моделей летательных аппаратов, как и вообще занятий техническим творчеством, надо считать приобщение как можно раньше к активному труду, творческой мысли и изобретательству. Современная и историческая авиационная техника в миниатюре — это целый мир развития технической мысли, открытий и изобретений, это своеобразное возвращение к нам людей, создавших и прославивших эту технику. От первой летающей модели с резиновым жгутом, построенной Пено, до современных реактивных сверхзвуковых самолетов прошло не так уж много времени, но оно вобрало в себя все передовые идеи науки, техники и производства.
Можно с уверенностью сказать, что появление первого самолета обязано модели. Как в начале эры развития авиации, так и в наше время изготовлению настоящего самолета предшествует изготовление его аэродинамического макета, а иногда и уменьшенного летающего образца. Даже сейчас, когда вычислительная техника позволяет с довольно боль-
Рис. 2. На взлете кордовая модель самолета Ил-4
Рис. 3. Кордовая контурная модель самолета Як-18т
Рис. 4. Модель-копия свободного полета с механическим двигателем
Рис. 5. Радиоуправляемая модель самолета Блерио ХП
шой точностью рассчитать самолет и его летные характеристики, все же для окончательного подтверждения расчетных данных требуется изготовление и макетного образца.
Человек, увлекшийся изготовлением моделей-копий, постепенно готовит себя к серьезной инженерной. творческой работе на современном производстве. Особое развитие творческая мысль получает в занятиях по изготовлению летающих моделей-копий. Для того чтобы модель полетела, надо знать законы, по которым летает самолет и модель. Законы аэродинамики. Надо также знать элементарные положения сопротивления материалов и проч
ностные расчеты. А если это радиоуправляемая модель, то необходимо знать и основы радиоэлектроники.
На ряде снимков (рис. 1—7) приведены модели- копии самолетов с различными двигательными установками, управляемые с помощью корды и по радио, а также модели свободного полета. Они так точно отражают выбранный прототип, что на фотографии порой трудно отличить их от самолета.
В последовательности от простого к сложному мы постараемся проследить все основные процессы изготовления моделей-копий самолетов. *
Рис. 6. Подготовка к полету радиоуправляемой модели спортивно-пилотажного самолета Питтс-Специал
Рис. 7. Радиоуправляемая модель самолета Ан-3
МАКЕТЫ САМОЛЕТОВ
Во всех авиационных музеях мира вместе с сохранившимися натуральными экземплярами одних летательных аппаратов можно встретить и миниатюрные копии других исторических или современных, не сохранившихся по тем или иным причинам. Даже при очень большом желании организаторов и устроителей таких музеев невозможно собрать такое количество натуральных образцов, которое бы полностью отражало историю развития авиационной техники. Да и площади для этого понадобились бы огромные, не говоря уже о том, что хранение этих образцов представляет большую сложность. Поэтому в музеях преобладают подробно изготовленные образцы в миниатюре — макеты (рис. 8 и 9).
История авиационной техники настолько разнообразна и привлекательна, что многие увлекаются собиранием макетов летательных аппаратов. Во многих странах, в том числе и в нашей, это увлечение удовлетворяется в некоторой степени промышленным изготовлением и широкой продажей пластмассовых наборов в виде изготовленных деталей для склеивания и сборки макетов. Но ассортимент и качество не удовлетворяют настоящих любителей мастерить, увлекшихся историей авиационной техники. Они сами изготовляют для себя макеты летательных аппаратов и коллекционируют их по определенной тематике.
Что же такое макет летательного аппарата? Это в масштабе изготовленная нелетающая модель и, в зависимости от назначения, с большей или меньшей подробностью соответствующая оригиналу.
Условно макеты можно разделить на несколько групп: настольные, учебные, рекламные, музейные.
Настольные макеты наиболее упрощенные; их изготовляют в мелких масштабах, с небольшой точностью воспроизведения деталей, окрашивают, а иногда и не окрашивают, подобно прототипу. Как правило, такие макеты укрепляют на декоративных подставках под углами различных ракурсов полета.
Учебные макеты характеризуются большими масштабными отступлениями для изучения целиком прототипа или его части, которую изготовляют с максимальной подробностью и с действующими элементами.
К рекламным макетам можно отнести макеты, выполненные масштабно и рекламирующие целиком летательный аппарат, или изготовленные частично и немасштабно, но подчеркивающие то или иное техническое совершенство аппарата. К таким макетам, можно отнести разрезные конструкции фюзеляжей! пассажирских самолетов и вертолетов с оборудованными салонами, рекламирующими комфорт и удобства в полете.
Музейные макеты изготовляют с наибольшей точностью масштабного и детального воспроизведения. По этим макетам довольно точно можно судить о; настоящем аппарате и применяемых материал ах J
Изготовление макетов, в зависимости от их назначения, нельзя считать легким или трудным. Если; настольный макет менее трудоемок и довольно прост в изготовлении, то музейный макет по трудоемкости и сложности изготовления не менее, а порой и более сложен, чем летающая модель-копия.
Сложность во многом зависит от тех навыков,; которыми обладает человек, желающий изготовить; макет. Масштаб изготовления музейного макета не-; большой (1:5—1:20), а подробность нужна максимальная. Размеры отдельных деталей порою настолько малы, что требуется станочное оборудование для их изготовления. Срок хранения музейных макетов очень длительный, а значит, требуются совершенно иные материалы и покрытия, чем для настольных макетов. Окраска и маркировка на музейном макете должна точно и масштабно соответствовать прототипу, а это предъявляет особо высокие требования к мастерству изготовителя. Поэтому созданием музейных макетов занимаются моделисты-профессионалы. Это означает, что работают они в условиях производства и имеют в своем распоряжении очень большой набор станочного оборудования, большие возможности выбора способов и средств как изготовления, так и отделки. Но встречаются и отдельные любители, которые в мастерстве не уступают, а порой и превосходят профессионалов. Поэтому в разделе изготовления музейных макетов остановимся на приемах и способах, доступных для изготовления макетов любительской постройки при стремлении воссоздать ма- ; кет в наибольшем приближении к оригиналу. I
Настольные макеты
Начать изготовление макетов, не имея в этом практики, лучше всего с настольных, без мелких деталей и внутреннего оборудования кабины. Для этого может подойти прототип истребителя периода Великой Отечественной войны или простой современный спортивный самолет. В основном такие макеты изготовляют из дерева (липа, береза, ольха, осина), реже — из оргстекла и других пластмасс. Предпочтительнее для настольного макета использовать липу, так как она легко обрабатывается, не имеет резко выраженных слоев, хорошо шлифуется и склеивается любыми клеями. Но любая древесина, которую вы собираетесь применить, должна быть сухой, не иметь внутренних и внешних трещин, быть однородной по структуре. Надо избегать сучковатых мест, так как в этих местах ткань древесины имеет большую плотность и свилеватость слоев.
В работе над макетом желательно соблюдать следующую последовательность:
подборка чертежей оргЛ-инала (прототипа), фотографий, схем и описаний;
разработка рабочего чертежа в нужном масштабе; подготовка контрольных шаблонов;
подбор и заготовка материалов на отдельные части макета:
изготовление фюзеляжа;
изготовление крыла и хвостового оперения;
изготовление кабины (кабин);
изготовление посадочных устройств;
изготовление винтомоторной группы;
изготовление внешних надстроек (стойки, расчалки, раскосы и т. п.);
стыковка отдельных частей и склеивание;
подготовка поверхности к окраске;
окраска и нанесение знаков;
установка различных надстроек и посадочных устройств;
изготовление подставки;
укрепление на подставке.
В этой последовательности, в основном пригодной для изготовления макета любого назначения, рассмотрим работу над настольным макетом самолета.
Для разработки рабочего чертежа необходимо иметь достоверную документацию чертежа прототипа из официального источника (журнал, книга, техническое описание и т. п.) с деталировкой, необходимой для назначения макета.
Также нужны цветные фотографии или рисунки.
Рис. 10. Изготовление крыла макета с поперечным изгибом
Рис. 11. Последовательность изготовления фюзеляжа из целого бруска
а при их отсутствии — описание раскраски и маркировки. Годятся синьки с чертежей или ксерокопии. Чем полнее документация, тем точнее можно изготовить макет.
Для рабочего чертежа макета используют обычно миллиметровую бумагу. Не обязательно придерживаться такого расположения, как на чертеже ориги
нала. Можно вычертить на отдельных листах круй ные части самолета (фюзеляж, крыло, хвостовое опей рение), а около них более мелкие детали и сеченшй Наиболее распространенные масштабы настольный макетов находятся в пределах от 1:75 до 1:20. Бос лее крупные применяются редко, так как они зай нимают много места. В большинстве случаен чертеж оригинала из официального источника при? ходится увеличивать, реже — уменьшать. Иногдй встречаются чертежи уже в нужном масштабе, Й если чертеж оригинала не потребуется более одно} го раза, его можно использовать для изготовлений шаблонов макета, переведя через копирку на фане» ру или картон. Иногда делают макеты из прозрач» ного или цветного оргстекла без окраски. Такие) макеты не столько отражают техническую сторону! прототипа, сколько его сущность — стремительность, современность мысли и т. п. К примеру,1] современный реактивный истребитель, устремленный] вверх, установленный на подставке и укрепленны#] на стреле в виде выходящих из двигателя < выхлопных газов. ।
После изготовления рабочего чертежа делают шаблоны основных частей: шаблон фюзеляжа, вид) сбоку и сверху, а также несколько контршаблонов': характерных сечений фюзеляжа в местах изменения, кривизны поверхности. Для крыла изготовляют, шаблон одной половины при виде в плане и контршаблоны сечений крыла по хордам для контроля, профиля, такие же шаблоны для стабилизатора,, шаблон на киль с рулем поворота и контршаблоны сечений.
После этого приступают к заготовкам материала для изготовления отдельных частей. Если фюзеляж не будет с внутренним оборудованием кабины, то его делают из целого куска дерева. Сначала отпиливают и строгают брусок прямоугольного сечения с учетом длины фюзеляжа, его максимальной высоты и ширины.
Если крыло прямое и не имеет поперечных изгибов, то его тоже делают из целого куска дерева. Если же оно имеет поперечные изгибы, как говорят, поперечное V, то целесообразно крыло сделать из нескольких частей, склеив встык или шип по местам изгиба (рис. 10). С корневой стороны толщина пластины для крыла должна соответствовать максимальной толщине профиля корневого сечения, а на концах — максимальной толщине концевого сечения.
Так же заготовляют пластины для хвостового оперения. Если предполагается сделать макет самолета с двумя и более моторами, то нужны, кроме того, бруски для мотогондол, которые вырезают по шаблонам вида сбоку и сверху.
Изготовление фюзеляжа начинают с нанесения вида сверху (рис. 11). На виде сверху фюзеляж обычно симметричен от средней линии, поэтому можно пользоваться шаблоном одной его половины. Для точности изготовления наносят среднюю линию на бруске на верхней и на нижней плоскости. На обеих плоскостях вычерчивают по шаблону обвод фюзеляжа, а лишний материал сострагивают ножом или маленьким модельным рубанком. Проверив точность обвода фюзеляжа, его обрабатывают наждачной бумагой.
ююНа боковые плоскости наносят строительную ось фюзеляжа, которая обязательно есть на чертеже
ю
ю
и должна быть на шаблоне. Совместив строительную ось на шаблоне с линией на боковой поверхности бруска, прочерчивают обвод фюзеляжа на обеих боковых плоскостях. По рисунку фюзеляжа срезают лишний материал, а затем обрабатывают наждачной бумагой, контролируя боковым шаблоном.
Теперь надо придать фюзеляжу обводы по сечениям. Для контроля понадобятся шаблоны сечений. Но у этих шаблонов вырезают ту часть, которой является фюзеляж,— это так называемые контршаблоны. Срезая сначала на глаз излишки материала, контршаблон периодически прикладывают по месту. При правильной обработке он должен плотно прилегать к фюзеляжу, а обрез контршаблона должен совпадать со средней линией фюзеляжа при виде сверху и снизу. Последовательность обработки фюзеляжа инструментом такова: вначале грубо снимается лишний материал ножом или рубанком; по мере приближения к точности обработку ведут крупной шкуркой, а в конце мелкой.
Если же вы решили, что фюзеляж будет иметь внутреннее оборудование кабины (кабин), то необходимо его сделать полым внутри хотя бы в местах кабин. Последовательность подготовки и изготовления тогда будет несколько иной — фюзеляж делают из нескольких частей, количество которых зависит от конструкции прототипа и расположения кабин.
Наиболее простые фюзеляжи можно сделать из двух частей. Разъем этих частей делают по оси симметрии, вертикальной или горизонтальной. Для этого выстрагивают две дощечки с небольшим припуском по длине, высоте и толщине. Если разъем располагают по вертикальной плоскости, толщина одной дощечки должна быть равна половине максимальной толщины фюзеляжа с припуском 1— 2 мм. Эти две дощечки временно соединяют или на штырьках по внутренней плоскости, или клеем через плотную бумагу. Сначала делают обработку так же, как описано выше. Закончив обработку, всю внешнюю поверхность 2—3 раза покрывают жидким (разбавленным на 50%) эмалитом, про- шкуривая после полного высыхания каждого слоя мелкой шкуркой для удаления ворса. После этого половинки осторожно разъединяют, а остатки бумаги на ровной шкурке удаляют для сохранения плоскости соединения.
Стамесками выдалбливают в обеих половинках нужные места, оставив стенки толщиной 1—2 мм. После зачистки шкурками и грунтовки эмалитом (так же, как и внешнюю поверхность) видимые снаружи места окрашивают в нужные цвета. После высыхания краски обе половинки склеивают, следя за тем, чтобы не было смещения. До склеивания надо продумать необходимость установки некоторых деталей оборудования кабины, которые невозможно будет установить после склеивания. К примеру, приборные доски, сиденья, различные рычаги управления на бортах, педали, поскольку после склеивания подступиться к этим деталям будет трудно.
После высыхания клея в швах соединения половинок весь фюзеляж и, особенно, шов склейки тщательно прошкуривают для удаления выступов и наплывов клея. Окончательное изготовление фюзеляжа производится после подгонки крыльев.
Рис. 12. Контроль профиля крыла контршаблонамн: а— верхний контршаблон; б — ннжний контршаблон
Рис. 13. Изготовление зализа крыла
хвостового оперения, кабины, различных надстроек и посадочных устройств, а для этого их надо тоже изготовить.
В зависимости от конструкции прототипа по-разному стыкуют крылья и хвостовое оперение с фюзеляжем. На простых конструкциях крыло врезают в фюзеляж по месту расположения и после придания крылу формы и профиля приклеивают. Профиль крылу и хвостовому оперению придают до установки на место (рис. 12), а после приклеивания формируют зализы, если таковые имеются. Зализы на таких макетах выполняют путем приклеивания дополнительных пластинок дерева в местах стыковки уже приклеенных крыла и хвостового оперения (рис. 13). Плавный переход выполняют полукруглыми стамесками, а затем доводят шкурками, наклеенными на круглые палочки или трубочки.
Если есть возможность, то на макете делают полную подготовку к окраске, а окраску производят до стыковки отдельных частей, так как красить собранный макет всегда труднее. Но макеты таких прототипов, как истребители времен Великой Отечественной войны и спортивные самолеты, представляющие собой монопланы с минимумом внешних
Рис. 15. Кабина, выдавленная с помощью матрицы и пуансонаРис. 15. Кабина, выдавленная с помощью матрицы и пуансонаРис. 16. Приспособление для выдавливания целиковой кабиныРис. 16. Приспособление для выдавливания целиковой кабины
Рис. 15. Кабина, выдавленная с помощью матрицы и пуансона
Рис. 15. Кабина, выдавленная с помощью матрицы и пуансона
Рис. 16. Приспособление для выдавливания целиковой кабины
Рис. 16. Приспособление для выдавливания целиковой кабины
Рис. 14. Изготовление и установка козырька открытой кабии / — шаблон; 2 — оргстекло; 3 — наждачная бумага; 4 — липкая лента; 5i полоска из материи; А — направленне движения при подгонке।
I
надстроек, можно красить в полностью собранно| виде. В отличие от них макеты исторических сам<| летов типа бипланов с различными стойками и рас чалками красить в собранном виде невозможно Надо продумать такую стыковку отдельных детал^ (крыльев, хвостового оперения, шасси и т. д.), что бы можно было их установить после полной окрасы и нанесения знаков. '
Кабины прототипов так же разнообразны, как I сами прототипы. Если не преследовать цель обору довання кабин, то кабину можно изготовить из цё лого куска оргстекла соответствующего размера После подгонки по месту и перед приклеивание! кабину следует отполировать и рисками нанесп раскрой.
У открытых кабин делают передние козырьки к тонкого оргстекла или прозрачного целлулоида. Дл| этого из плотной бумаги или тонкого картона выре зают выкройку по форме козырька (рис. 14). Сги бая по форме козырька и прикладывая по мест] установки на фюзеляже, уточняют очертание выкрой ки, а затем ее накладывают на оргстекло или целлулоид и острой иглой обводят контур. Осторожнс резаком или лобзиком выпиливают козырек. Пост этого подготавливают болванку по форме кабины I обдавлнвают разогретый до пластичности козыре по ней, совмещая с рисунком на болванке.
На фюзеляже по месту установки козырька укрепляют липкой лентой шкурку средней зернистое?! и движением вперед-назад притирают козырек, двигая его под углом установки. При установке hi фюзеляж козырек должен плотно прилегать. Приклеивают козырек только когда поверхность фюзе ляжа будет полностью подготовлена к окраске.
Установив козырек на место, его в нескольки) местах укрепляют узкими полосками липкой ленты, Если фюзеляж имеет нитропокрытие, остроконечно! кисточкой, смоченной в ацетоне, быстро проводя! по шву соединения и дают высохнуть. Сняв ленточки крепления, вырезают полоску тонкой материв и на стекле пропитывают жидким эмалитом. Вырезают из этой ленточки полоску по контуру окантовки крепления козырька, прикладывают на место и смачивают ацетоном так же, как при приклеивании козырька. Перед окраской козырек с обеих сторон закрывают липкой лентой.
Более сложно произвести остекление кабин о воспроизведенным оборудованием, которое должно просматриваться (рис. 15). В данном случае всю кабину выдавливают из прозрачного оргстекла толщиной 0,5—1,0 мм с помощью матрицы и пуансона путем нагревания оргстекла до пластичности (рис. 16).
Пуансон вырезают из бруска лнпы или березы по форме кабины, но по размерам меньше на толщину оргстекла, а по высоте — с припуском на 5— 10 мм. В матрице делают вырез по форме основания кабины, но по размерам больше основания пуансона на толщину оргстекла. Матрицу укрепляют на брусках, которые на 10 мм выше пуансона.
Пуансон основанием укрепляют на фанере толщиной 5—10 мм и с припуском 10 мм по всем сторонам основания.
Лист оргстекла, размеры которого больше по всем сторонам выреза матрицы на 3—5 см, разогревают над плиткой до пластичности, быстро накладывают на матрицу и пуансоном надавливают до упора. Причем пуансон следует предварительно хорошо натереть стеарином (свечкой) и растереть шерстяной тряпочкой, тогда он лучше будет скользить по оргстеклу. А после остывания стеарин удаляют с оргстекла ваткой, смоченной в бензине Б-70.
Иногда никак не получается ровная вытяжка оргстекла, появляются в некоторых местах складки. Для избежания этого лист оргстекла укрепляют на матрице по краям гвоздиками через заранее просверленные в листе отверстия. Прибивать надо очень осторожно, чтобы оргстекло не потрескалось. После этого производят нагревание со стороны наложенной пластины вместе с матрицей. В результате того что там, где имеется отверстие в матрице, оргстекло разогреется до большей пластичности, а где поле матрицы — до меньшей пластичности, кабина вытянется без морщин.
Настольные макеты, прототипы которых были с убирающимся шасси, как правило, оставляют без шасси, так как макет устанавливают на подставке в виде летящего самолета. При таких конструкциях прототипов шасси в убранном положении закрывались щитками или створками и составляли единое целое с крылом, фюзеляжем или мотогондолами. Достаточно после окраски нанести контур этих створок, чтобы создать полный эффект убранных шасси.
Особое внимание следует обратить на изготовление винтомоторной группы. Если это макет реактивного самолета, то больших трудностей не возникнет: достаточно выхлопную часть двигателя сделать полой внутри и уже некоторое подобие обеспечено. Не встречается больших трудностей при воспроизведении винтомоторной группы прототипов с двигателями жидкостного охлаждения или воздушного охлаждения, но полностью закапотирован- ными. Достаточно потрудиться над различного рода воздухозаборниками, жалюзи или шторками, и подобие получится хорошим. Гораздо сложнее с прототипами, имеющими звездообразные двигатели воздушного охлаждения, частично или полностью открытые. Но настольные макеты таких самолетов делают редко, так как имитация такого двигателя — слишком мелкая и точная работа, требующая большого мастерства. Поэтому о такой работе будет рассказано в разделе, посвященном музейным макетам.
Возникает еще одна проблема — воздушный винт на настольном макете. Здесь надо придерживаться следующего правила:
если макет будет установлен на такой подставке, которая предназначена отразить стремительность полета, то лучше вместо винта установить диск из прозрачного оргстекла по диаметру винта, подчеркивая ометаемую винтом плоскость, или вообще не ставить винт, сделав лишь кок комлевой части, если таковой был на прототипе (у настоящего самолета вращающийся винт не виден);
если макет будет установлен на подставке, имитирующей взлетное поле, а самолет не в движении, то делают воздушный винт, как у прототипа.
Настольные макеты делают с минимумом внеш? них надстроек, то есть только с теми, которые при этих масштабах хорошо выражены и придают вид, характерный данному прототипу, например, наружные антенны, трубки пито, противовесы рулей, воздухозаборники и т. п. Некоторые детали укрепляют в последнюю очередь (закончив окраску всего макета).
После изготовления отдельных деталей и стыковки основных частей наступает момент подготовки макета к окраске. От того, насколько тщательно и правильно макет будет подготовлен к окраске, зависит, в конечном результате, весь общий вид макета. Иногда средне изготовленные, но хорошо подготовленные и окрашенные макеты смотрятся довольно прилично. Бывает и наоборот — хорошо и с большой подробностью изготовленные макеты при плохой подготовке и небрежной окраске не имеют вида. '
Подробнее о подготовке к окраске будет рассказано в разделе музейных макетов, а сейчас остановимся на вопросе о подставке для макета. Не относитесь к подставке как к чему-то второстепенному. От подставки зависит смотровой эффект макета, отражение сущности вашего замысла.
Подставку можно изготовить из очень различных материалов— от простого куска фанеры до декоративного камня. Наиболее простые и распространенные подставки, которые делают начинающие моделисты, представляют собой площадку из дерева какой-либо эстетически оправданной формы, на ней под углом укреплена стрела, а на конце стрелы — макет. Такая подставка или покрывается бесцветным лаком, подчеркивающим структуру дерева, или окрашивается в какой-либо цвет. В этом должен проявляться художественный вкус и фантазия моделиста. Определенного рецепта в этом не может быть и надо исходить из концепции назначения прототипа, характера его положения на подставке и материала подставки.
Часто площадку .из древесины раскрашивают под взлетное поле (бетонка, травяной покров, выбитый колесами грунт) с прозрачной стрелой из оргстекла и укрепленным на конце макетом. Такое сочетание дает эффект взлетевшего самолета. Иногда макет на стреле закрепляют шарнирно, чтобы можно было менять положение макета, это дает возможность подобрать наиболее эффектный ракурс.
Избегайте для настольных макетов делать подставки в виде пепельниц или других бытовых предметов — это портит общий вид макета.
Не будем останавливаться на учебных и рекламных макетах, так как это специальные макеты, которые для любительского изготовления мало приемлемы. Кроме того, зная технологию изготовления музейного макета, можно без особого труда изготовить как учебный, так и рекламный макеты.
Музейные макеты
Эти макеты требуют достаточно профессионального подхода на всех этапах изготовления, большего мастерства и более глубоких знаний работы различным инструментом и с различными материалами, чем настольные макеты. Здесь не ставится
цель дать все профессиональные рекомендации — это невозможно, так как каждый мастер-макетчик обладает своими индивидуальными приемами и подходами к изготовлению таких макетов. На производстве часто бывает узкая специализация в изготовлении. Так, работу с деревом ведет один специалист, с металлом — другой, а отделкой и окраской занимается третий.
В любительской практике все приходится делать одному. Об этом следует помнить тому, кто, увлекшись изготовлением макетов, возможно, со временем пожелает создать свой домашний музей по выбранной тематике или проявит инициативу и в содружестве со своими единомышленниками захочет открыть, скажем, тематическую выставку. Ведь именно в этих случаях требуется изготовить макеты уже на более высоком уровне и с большей точностью, чем простой настольный макет.
В последнее время у коллекционеров появилась возможность не полностью строить макеты, а склеивать их из наборов фабричного изготовления. Но, во-первых, появление наборов различных макетов до сих пор не дает широкого выбора, а, во-вторых, собрать и окрасить такой макет не так просто, как кажется с первого взгляда. Помимо «декальки» для надписей и знаков, а также краски есть и инструкция с описанием приемов склейки и покраски. Однако лишь в руках мастера, умеющего самостоятельно изготовить макет полностью, а не выполнить отдельную операцию, пластмассовый сборный макет приобретает законченный, смотровой вид.
Зная приемы изготовления музейных макетов и имея опыт, можно создать макет, который полностью дает представление о прототипе и его особенностях.
Все, что говорилось ранее о настольных макетах, относится и к музейным макетам. Но музейный макет необходимо изготовить с большими подробностями, на более высоком уровне, а для этого надо знать и уметь работать с большим набором инструментов, материалов и красителей. Соответственно и чертеж прототипа для такого макета должен быть проработан более детально, его должны дополнять не только фотографии общего вида, но и отдельных характерных узлов и деталей. На основании этого чертежа готовят и более подробный рабочий чертеж макета.
Масштаб музейного макета лежит в пределах от 1:20 до 1:5, то есть более крупный, чем масштаб настольного макета. В некоторой степени это облегчает изготовление макета, так как детали тоже становятся крупнее. Но из-за необходимости детализации он очень усложняется.
Прн больших масштабах видны не только внешние детали, но и многие внутренние (оборудование кабин, узлы подвески рулей, раскрой обшивки, крепление листов обшивки и зализов), а также материалы, из которых были изготовлены отдельные узлы и детали. Поэтому обычно материал приходится имитировать, причем очень достоверно. В тех случаях, когда имитировать не удается, детали выполняются из того же материала, что и на прототипе, а это увеличивает трудоемкость.
Если всмотреться во многие прототипы, то нетрудно убедиться, насколько разнообразны материалы, применявшиеся в самолетостроении в течение его относительно короткой и бурной истории. Первым
основным конструкционным материалом для ави ции была древесина. Для обшивки аппаратов пр менялась фанера и полотно. Лишь при усилен! конструкции находил применение и металл. С дал, нейшим развитием авиации все большее место ста занимать «крылатый» металл — алюминий. Появ лись цельнометаллические конструкции с жестка обшивкой из алюминия и его сплавов. И, наконе! в наши дни металл нового качества — титановь сплавы и композитные материалы на основе орган! ческих тканей и смол.
Большое разнообразие конструктивных матерю лов и технологий их обработки ставят определен ные трудности в изготовлении миниатюрных копи летательных аппаратов. Но зная приемы воспрои. ведения тех или иных конструкций, можно создат макет, который очень точно будет отражать не толь ко конструкцию прототипа, но и материалы, пр» мененные при его изготовлении. j
Наиболее наглядно использованные материалы i конструкциях отражают фюзеляжи самолетов. I начале эры авиации они имели наборную конструкт цию из дерева с металлическими усилениями (угол ки, узлы, расчалки) в местах нагрузок и полотня ной обшивки, а порой и без обшивки.
Воспроизвести фюзеляж с жесткой обшивкой ие сложно. Здесь принцип изготовления подобен на. стольному макету. Но если фюзеляж имеет набор ную конструкцию, обшитую или не обшитую полот ном, или частично обшитую фанерой (жесткая об' шивка), а частично обтянутую полотном (мягкая обшивка), необходимо на- макете это четко отра зить. Взять, к примеру, самолет Л. Блерио XI «Л! Манш» (рис. 17 и 18), который имел наборный фю зеляж, частично обшитый полотном, а частично во обще ничем не обшитый. Для опытного моделист! ясно, что здесь придется пойти по пути изготовле ния наборного фюзеляжа из сосновых реек и про водочных расчалок. Имитировать такую конструк цию ничем не удается.
Другое дело, самолеты периода 30—40-х годов когда уже широко применялась конструкция фюзе ляжей со смешанной обшивкой: часть фюзеляж: обшивалась фанерой, а часть — полотном, где про сматривался внутренний силовой набор, приче* различные капоты и лючки изготовляли из дюралю миния. Жесткую обшивку имитировать проще, ж там, где мягкая обшивка, надо сделать или очеш достоверную имитацию, хоть это довольно сложно или настоящую мягкую обшивку.
Если изготовлять макет из дерева по принцип] настольного (долбленый), но прототип имел частич ную мягкую обшивку, то ее можно воссоздав следующим приемом.
Фюзеляж обрабатывают по внешнему контуру 1 карандашом размечают места мягкой обшивки Сняв слой древесины в этом месте на 2—3 мм, об шивку утапливают в тело фюзеляжа. Намечакл места продольных стрингеров и наклеивают рейки толщиной 1—3 мм и высотой на 1 мм больше, чем углубление. Пользуясь контршаблонами и шкуров- кой, доводят в этих местах размеры до нужных очертаний фюзеляжа. Места мягкой обшивки оклеивают полотном с мелкой структурой, например Эксельсиором или мадаполамом.
При оклеивании пользоваться лучше уже проверенными тканями и клеями. Если ткань дает за-
Рис. 17. Схема самолета Блерио XII «Ла Манш»Рис. 17. Схема самолета Блерио XII «Ла Манш»
Рис. 17. Схема самолета Блерио XII «Ла Манш»
Рис. 17. Схема самолета Блерио XII «Ла Манш»
метную усадку от воды, то клеить можно казеиновым клеем. Кусок ткани нужного размера положите на стекло и пропитайте казеиновым клеем густоты жидкой сметаны (1 г порошка на 3 г воды). Ровной целлулоидной пластинкой с небольшим нажимом приглаживают ткань и удаляют излишки клея. Сняв ее осторожно со стекла, накладывают по месту на фюзеляже. Натягивая по краям, укрепляют булавками н пальцем проглаживают по местам приклеивания. После высыхания клея излишки ткани удаляют, а поверхность без нажима слегка прошкури- вают. Такая оклейка хорошо имитирует мягкую обшивку, но требует осторожного обращения, так как в местах прогибов, если надавить, остается неустранимая вмятина. '
Более надежна оклейпа на эмалите. Для этого нужную заготовку ткани с припуском на сторону в 2—3 см натягивают на деревянной рамке и два- три раза пропитывают эмалитом, разведенным на 50%, нз распылителя. Кистью это делать нельзя, так как обязательно будут неустранимые подтеки. После высыхания ткани вырезают заготовку нужного размера и очертаний, накладывают на место н укрепляют булавками. Мягкой кистью с острым пером, смоченной в ацетоне, проводят по месту, где полотно должно быть приклеено. Предварительно фюзеляж в этих местах тоже два-три раза должен быть промазан эмалитом. В данном случае неосторожные вмятины легко устраняются смачиванием в этих местах ацетоном с помощью мягкой кисточки— эмалит, высыхая, натягивает ткань.^
Какие материалы применять для мягкой обшивки, решают самостоятельно в каждом конкретном случае. На какой-либо условной конструкции делают пробное оклеивание одним из способов и решают вопрос пригодности той или иной ткани. Современные ткани надо обязательно пробовать из-за большого разнообразия синтетических тканей с неизвестными свойствами. Есть ткани, которые не дают усядки ни от воды, ни от эмалита, а есть ткани, которые растворяются ацетоном, а частично и эмалитом. Иногда это свойство можно использовать. Так, некоторые капроновые ткани под воздействием эмалита немного растворяются, ослабляя обшивку, но после высыхания дают большую усадку и хорошо натянутую поверхность.
Металлические лючки можно изготовить из алюминия, но можно и имитировать раскроем, если они должны быть окрашены. Крашеные капоты двигателя и различные обтекатели, выполненные иа прототипе из алюминия, нет необходимости на макете делать тоже алюминиевыми. Если они не должны открываться, можно их изготовить из дерева и покрасить. '
Но иногда ставится цель показать на макете и разъемные конструкции, где наглядно виден материал изготовления. В таком случае капот или лючок надо изготовить из достоверного материала. Придется освоить специальность жестянщика, так как эти детали, особенно с переменной кривизной поверхности, требуют применения выколотки или огибания по изготовленной форме.
На фюзеляже и капотах могут быть различные эамки, ушки крепления, заклепки, вииты и другие мелкие детали, которые хорошо видны и после окраски. Если делать натуральные заклепки на ка- чаи-кабо капоте, где насчитывается их до сотни
штук, то это немыслимо трудоемкая работа. Чтобы избежать ее, заклепки имитируют или краской^ (на крашеных капотах), или специальной насечкой. К примеру, надо имитировать заклепку с полукруглой головкой (такие часто применялись в 30—40-х годах). Тогда поступают следующим образом: после подготовки детали к окраске на места заклепок притупленной иглой наносят точку густой краской, по цвету немного темнее, чем будет окрашена деталь. Дают просохнуть краске в течение 5—6 суток, затем окрашивают деталь из распылителя. Краска ляжет ровным слоем, а выпуклости обозначатся и будут имитировать заклепку.
В поздних конструкциях применялись потайные заклепки, но при масштабах 1:10— 1:5 они все же просматриваются, особенно хорошо на обшивках из алюминия и неокрашенной поверхности. Если на макете обшивка из алюминия имитируется краской, то для обозначения заклепок делают приспособление в виде трубочки с внешним диаметром 0,8—1,0 мм и остро заточенными краями. Желательно трубочку нагревать до температуры 60— 80° С, для чего через асбест наматывают кусок нихромовой проволоки от плитки, подобрав напряжение через регулируемый трансформатор так, чтобы спираль, нагреваясь, разогревала и трубочку.
Разметив на детали карандашом места заклепок, легким кратковременным прикосновением трубочки обозначают заклепку. Для этой операции необходим большой навык, поэтому предварительно лучше потренироваться на каком-либо ненужном изделии с подобным покрытием. Прикосновение трубочки должно быть перпендикулярным поверхности, иначе окружность пропечатается не полностью. Время прикосновения и усилие отрабатываются постепенно.
При меньших масштабах макета таким же способом наносят имитацию заклепок, но не трубочкой, а притупленной иглой. Очень сложно без специального приспособления нанести заклепки с определенным одинаковым расстоянием (шагом) между ними. Одно из таких устройств представляет собой выточенный из железа или латуни диск с впаянными по окружности трубочками, расстояние между которыми равно шагу между заклепками (рис. 19). Диск подвижно укреплен на ручке. На изделие накладывают линейку и диск передвигают вдоль нее с нажимом. Вращаясь, диск трубочками вдавливается в краску и оставляет след с равными промежутками. При меньших масштабах на диске укрепляют не трубочки, а притупленные иглы. Поскольку нанесение производят без нагрева, то необходимо так отработать усилие при надавливании, чтобы оставался слегка заметный след, а краска не продавливалась.
Если в местах сочленения фюзеляжа с крылом и хвостовым оперением на прототипе имелись различные зализы, а на отдельных деталях обтекатели, то они, как правило, были съемными, выполнялись из алюминия и крепились винтами или шурупами. На макетах, где не предусмотрена съемка этих зализов и обтекателей, их вырезают из дерева, окрашивают вместе с макетом и размечают раскроем. Винты или шурупы имитируют таким же способом, как и заклепки, но с небольшой разницей. Если винт имитируют краской, то перед полным высыханием краски на головке надо сделать диаметральую
риску путем вдавливания ножом, что дает имитацию шлица.
Но иногда, при больших масштабах, бывает необходимость сделать разъемными отдельные крупные части макета (крыло отсоединяется от фюзеляжа). В этом случае понадобится сделать съемный зализ, закрывающий место стыковки крыла с фюзеляжем. Один из способов, дающий хороший эффект съемного зализа, заключается в следующем: на место, где должен быть зализ, накладывают пластилин по форме зализа; сверху с припуском на 10—20 мм промазывают половой мастикой, которая служит разделительным слоем. С небольшим излишком вырезают по форме зализа выкройку из стеклоткани толщиной 0,1—0,2 мм, кладут на оргстекло и пропитывают подготовленной эпоксидной смолой. Когда смола начнет «становиться», ее осторожно снимают с оргстекла, накладывают на место зализа и плотно приглаживают. После полного становления смолы полоска легко отделится от изделия. Удалив с изделия пластилин, все эти места протирают тряпочкой, смоченной в бензине Б-70, а зализ обрезают по форме. Теперь можно покрасить и фюзеляж, н крыло, и зализ. Завершив окраску, зализ в нескольких местах укрепляют настоящими винтами, а в остальных делается имитация. После этого при разборке достаточно отвернуть несколько настоящих винтов и зализ отсоединится, открыв место стыковки.
Крыло и хвостовое оперение музейных моделей должно быть воспроизведено с большой достоверностью, так как при этих масштабах больше будет видимых конструктивных деталей. Если прототип
макета имел крыло и хвостовое оперение с жеа обшивкой, особых затруднений не возникнет: статочно изготовить их из дерева и на краске! значить раскрой листов, технологические разы лючки, а затем имитировать заклепки. В да1 случае такие детали, как элероны, рули выс руль поворота лучше изготовить съемными н и покраски установить на место.
Но если прототип макета имел крыло и хво вое оперение со смешанной обшивкой (жеста । мягкой) или только мягкой (полотняной) обМ кой, задача усложняется. В последнем случае кая обшивка воспроизводится вышеописанн! способами, как и на фюзеляже, но более тщзт* но и аккуратно.
При масштабах макета до 1:20 выполнить i кую обшивку из полотна очень трудно. В т: случаях мягкую обшивку имитируют. Допу крыло и хвостовое оперение прототипа имело шанную обшивку — носик до первого лонже] имел жесткую обшивку из фанеры, а все остал было обтянуто полотном. Тогда все крыло и xbi вое оперение делают из дерева и подготовля окраске, то есть прогрунтовывают эмалнтом в крывают двумя-тремя слоями клея АК-20. Для го берут старую рентгеновскую или кинопл (целлулоидную) и горячей водой смывают эму онный слой, а затем нарезают полоски шир^ 0,8—1,0 мм и длиной немного больше длины хс-. На крыле и хвостовом оперении мягким кара5 шом вычерчивают места нервюр, где должна i мягкая обшивка. Приложив полоску на линик^ макивают кончик острой кисти в ацетон и зз^ ляют полоску в ее начале. Такую операцию щ ряют с каждой из полосок. Натягивая каждую лоску так, чтобы она плотно прилегала к детад была на линии, быстрым движением кисточки,р ченной в ацетоне, проводят вдоль полоски. Ац>1 подтекая под полоску, быстро приклеивает ее io делию, растворяя и пленку и подготовленную верхность.х
Можно для полосок использовать и совреме^ ацетатную фотопленку. Для приклеивания ® предварительно также необходимо снять эмулыц ный слой, прошкурить мелкой наждачной шку; и два-три раза покрыть с обеих сторон жидкимк литом, после чего нарезать нужные полоски. х
После полного просыхания приклеенных по^ излишки срезают, а все крыло или хвостовое ние красят в белый цвет. Дав краске просохну течение нескольких дней, поверхность обрз(. вают шкуровкой (то есть шкуркой, наклееннС] ровную дощечку) так, чтобы выявились полосу краска осталась между ними. Такую операции вторяют еще два-три раза до тех пор, пока ж шенные полоски едва просматриваются. Иным»с вами, заливая краску между полосками, пракг] ки уменьшают их высоту.
После окраски в нужный цвет нетрудно уб(^ ся, что полоски подчеркивают провалы обо* между нервюрами, которые существуют и у п_ типа.।
На макетах большего масштаба такой споср. дает эффекта мягкой обшивки и приходится Д| настоящую мягкую обшивку. Разберем, как и^ вить такое же крыло, но с мягкой обшивкой. Иц неры толщиной 1 —2 мм вырезают крыло (по в.
Рис. 20. Изготовление крыла макета под мигкую обшивку:
/ — передняя кромка; 2 — задняя кромка; 3 — пластины под нервюры; 4 — фанера; 5 — носок с жесткой обшивкой; 6 — контур нервюры
плане). Там, где жесткая обшивка носка, вдоль размаха наклеивают липовые планки, ширина и толщина которых соответствуют профилю (рис. 20). Из тонких (толщина не более 1—2 мм) реек, по высоте тоже соответствующих профилю, наклеивают поперечный набор из нервюр как сверху, так и снизу. Приклеивание лучше производить на эпоксидной смоле, так как она становится долго, и есть возможность подправить расположение набора. После высыхания клея, пользуясь контршаблонами профиля, шкуровкой придают нужный профиль всему крылу.
В такой конструкции надо заранее предусмотреть узлы крепления к фюзеляжу, а если это биплан, то н узлы крепления стоек, расчалок и других деталей. Такое наборное крыло обтягивают тканью тем же способом, что и фюзеляж. Надо только предусмотреть при обтяжке, что крыло по своей конструкции имеет меньшую жесткость, чем фюзеляж, и поэтому усадка ткани может его покоробить, если ткань будет неравномерно пропитана клеем. Обтягивая крыло или хвостовое оперение, необходимо предусмотреть приспособления, фиксирующие изделие до полного высыхания обтяжки. Таким приспособлением может быть просто ровная доска или специально изготовленный стапель.
После полного высыхания обтяжки всю поверхность покрывают из распылителя два-три раза жидким эмалитом, а затем столько же раз клеем АК-20. Каждый раз после нанесения слоя эмалита или клея АК-20 крыло укрепляют на стапеле, а поверхность без нажима обрабатывают мелкой шкуркой.
Таким же способом изготовляют и хвостовое оперение.
Кабины музейных макетов просматриваются хорошо и влияют на общий вид уже хотя бы по тому, что при больших масштабах видно внутреннее обо
рудование даже полностью закрытых кабин. Работа по изготовлению кабин довольно сложна, ведь в кабине очень много видимых деталей небольших размеров — приборные доски, сиденья, ручки управления, различные рычаги и штурвалы, педали и другие устройства. Изготовление их занимает значительное время.
Для остекления кабин используют прозрачные материалы, в основном оргстекло. Эта процедура требует особо внимательного отношения. Если при изготовлении настольного макета можно было обойтись одним куском оргстекла, (обработав его по внешней форме кабины, то на музейном макете придется сделать остекление со всеми его подробностями — окантовкой, разъемными и раздвижными открывающимися частями.
Кабины, в которых не предусмотрены открывающиеся части, выдавливают целиком из оргстекла с помощью матрицы и пуансона с нагреванием, необходимым для пластичности материала.
Иногда кабину целиком выдавить не удается. Тогда прибегают к способу частичной обтяжки по матрице (рис. 21). При этом матрицу укрепляют в тисках. Взяв пластину оргстёкла с размерами, большими места обтяжки, по двум противоположным краям ее окантовывают полосками фанеры, приклеив их или прибив гвоздиками. Двумя плоскогубцами удерживают за окантовку и над плиткой разогревают до пластичности. Быстро кладут на матрицу и, натягивая, огибают оргстекло так, чтобы оно плотно прилегло. После остывания нужную часть вырезают лобзиком или специальным резаком и подгоняют по месту на макете.
При изготовлении кабины с помощью матрицы и пуансона следует обратить внимание на тщательную обработку пуансона, так как на оргстекле отпечатываются все изъяны и структура дерева. После изготовления пуансона по форме кабины тщательно, в несколько приемов, прогрунтовывают поверхность жидким эмалитом с последующей обработкой мелкими шкурками. Все выбоины и неровности шпаклюют и зашкуривают до ровной поверхности. Карандашом наносят раскрой кабины и всю поверхность покрывают подготовленной эпоксидной смолой с добавлением 10% ацетона. После становления смолы опять тщательно зашкуривают и полируют поверхность. Выдавленную или обтянутую часть кабины не следует сразу снимать с пуансона, а сначала надо нанести острой иглой места обреза или раскроя по рисунку на пуансоне.
Многие прототипы, особенно многомоторные, имели несколько кабин — кабину пилота, штурмана, кабины стрелков, застекленные блистерные установки. В данной ситуации придется изготовить несколько пресс-форм для выдавливания кабин, а иногда и две-три пресс-формы для одной кабины.
Самая кропотливая работа—оборудование кабин. Для различных деталей кабин применяется целлулоид различной толщины. Он хорошо обрабатывается, формуется и красится любыми красками.
Детали оборудования выполняют в том же масштабе, что и весь макет, иначе они будут смотреться неестественно. Самое трудное изготовить приборную доску с приборами. При масштабах макета от 1:10 до 1:5 приборы имеют довольно значительную величину (диаметр от 6 до 16 мм) и на них видны не только стрелки, но и цифры с делениями шкал. У
Рис. 21. Изготовление кабины методом обтягивания отдельными листами оргстекла:
/ — болванка кабины из дерева; 2 — лист оргстекла; 3 — планки усиления из дерева*
большинства приборов — круглая передняя панель, стрелочные указатели и по окружности нанесены белые деления и цифры. На многих приборах есть надписи, указывающие характер показаний (высота, скорость и т. д.). Современные приборы характеризуются большим разнообразием — цветовые табло, светящиеся индикаторы, комплекты в одном корпусе нескольких приборов. Чтобы воспроизвести приборное оборудование, необходимо иметь рисунки или фотографии общего вида приборной доски и отдельных приборов. В исторических прототипах приборов было очень мало (от трех до пяти). На прототипах периода 30—40-х годов их насчитывалось уже более полутора десятков.
Существует много способов изготовления более или менее достоверного приборного оборудования. Разберем несколько из них, наиболее часто применяемых.
На белый лист целлулоида наносят краску i цвету панели приборной доски. Карандашом рису! контур приборной доски с окружностями прибор по месту их расположения. Масштаб изготовлен должен быть в три-пять раз больше, чем масшт! будущей модели. Всю приборную доску заклеива липкой прозрачной лентой, а затем в местах расп ложения приборов пленку удаляют. Вырезана места протирают ваткой, смоченной в бензине Д) удаления оставшейся липкой массы от пленки. 3i; тем вырезанные места закрашивают черной маток нитрокраской. Сняв всю пленку, после просыхаю краски все опять протирают бензином. На месте приборных шкал сначала карандашом рисуют шк, лы, цифры и надписи, а затем кончиком остра ножа или штихелем их процарапывают до бела( основания целлулоида. Приборную доску выреза! по контуру и фотографируют. ,
У прототипов периода до 50-х годов приборш доски в основном были серого или черного цвет на которых приборы в черно-белом исполиенн Поэтому не представляет труда снять их на черв белую пленку и отпечатать на контрастной бумаг Более сложно исполнение в цветном варианте.
Отпечатанную на фотобумаге приборную доа в нужном размере наклеивают на фанеру толщин 1 мм. Шкалы на приборах почти всегда застекли и корпус прибора имеет бортик, а иногда квадра ную панель, за которую его крепят винтами к пр бориой доске. 1
Для остекления прибора вытачивают несколы высечек (инструмент для изготовления прибору стекол), так как приборы разного диаметра. Из то кой целлулоидной прозрачной пленки выреза! кружки, накладывают их на места шкал приборов закрепляют ацетоном с помощью остроконечнг кисточки. Из медной проволоки диаметром 0,5 1,0 мм (в зависимости от масштаба) на сверла диаметр которых равен диаметру целлулоидно кружков, сгибают колечки. Если несколько приб ров одинаковы по диаметру, то, получив из прог локи несколько витков в виде плотной пружина1 разрезают их на отдельные колечки. Концы на и* лечке должны быть плотно прижаты встык. Окрасг колечки черной матовой краской, дожидаются ее вг сыхания, а затем, держа колечко пинцетом, вног смазывают каждое из них с одной стороны чернг краской и осторожно кладут на нужную шкаг прибора. Притупленной иглой с густой краской н носят точки на места крепления приборов винтам Способ, описанный выше, достаточно прост, созда впечатление настоящей приборной доски, но требу аккуратной работы.
Другой, более сложный, но более достовернь способ имитации приборов тоже связан с фотогр фией. Так же на лист белого целлулоида наноа распылителем тонкий слой черной матовой нитр краски, а затем рисуют карандашом приборт шкалы диаметром 60—80 мм и удаляют краску 1 стрелкам, делениям и надписям. Фотографируя каждый прибор или несколько приборов вместе с т: ким расчетом, чтобы на пленке они получилиг меньшего диаметра, чем устанавливаемые на ирг борной доске. При получении изображения на особ контрастной черно-белой фотобумаге приборы ун личивают до нужного диаметра.
Изготовив высечки также нужного диаметра, вь
Рис. 22. Изготовление прибора: / — дюралюминиевый точеный стаканчик; 2 — пленка; 3 — шкала прибора; 4 — пробка; 5 — приборная доскаРис. 22. Изготовление прибора: / — дюралюминиевый точеный стаканчик; 2 — пленка; 3 — шкала прибора; 4 — пробка; 5 — приборная доска/ — стальная проволока; 2 — пластмасса (дерево)/ — стальная проволока; 2 — пластмасса (дерево)Рис. 23. Изготовление стойки шасси:
Рис. 22. Изготовление прибора: / — дюралюминиевый точеный стаканчик; 2 — пленка; 3 — шкала прибора; 4 — пробка; 5 — приборная доска
Рис. 22. Изготовление прибора: / — дюралюминиевый точеный стаканчик; 2 — пленка; 3 — шкала прибора; 4 — пробка; 5 — приборная доска
/ — стальная проволока; 2 — пластмасса (дерево)
/ — стальная проволока; 2 — пластмасса (дерево)
рубают шкалы из фотоотпечатка. Из дюралюминия вытачивают стаканчики под каждый прибор с внутренним диаметром шкалы прибора и уступом (рис. 22). Стаканчики анодируют или после протравливания кислотой окрашивают в черный матовый цвет. Теми же высечками изготовляют кружочки из прозрачного тонкого целлулоида. В стаканчик вставляют сначала целлулоидный кружочек, затем шкалу прибора, а затем закрепляют пробкой такого же диаметра из плотной бумаги или картона. Весь этот набор склеивают в нескольких точках эпоксидной смолой.
Приборную доску изготовляют из расслоенного стеклотекстолита, слегка обрабатывают шкуркой, вырезают отверстия под приборы по внешнему диаметру стаканчиков и окрашивают в нужный цвет. Структура текстолита после окраски передает имитацию муарового покрытия, что часто применялось на прототипах. Стаканчики вставляют на место, а с обратной стороны приборной доски укрепляют в нескольких точках эпоксидной смолой.
Затем, изготовив из целлулоида различные секторы управления, панели, вентили и рычаги, штурвалы и ручки, окрашивают их в соответствующий цвет и устанавливают на место.
Разнообразие шасси на макетах так же велико, как и на прототипах, и в каждом конкретном случае надо решить, из каких материалов их изготовить. Исторические прототипы имели шасси с множеством подкосов, стоек, расчалок, амортизационных устройств и т. п. Прототипы с убирающимися шасси в основном имели одно-двухстоечную конструкцию
с рычагами уборки и створками, закрывающими шасси в убранном положении. Если макету предстоит стоять на шасси, надо предусмотреть их достаточную прочность. Стойки, подкосы, шарниры и рычаги уборки придется изготовить из металла — дюралюминия, медной или латунной проволоки. Некоторые части придется точить на станке и даже фрезеровать, что вы должны уметь делать достаточно профессионально. Часто, чтобы ие использовать станочное оборудование, поступают так: на основу (стальная проволока) наклеивают кусок дерева или пластмассы типа полистирола так, чтобы проволока была в середине. Затем напильниками, надфилями и шкуркой обрабатывают материал по нужной форме, а остальные мелкие детали (шарниры, рычаги, подкосы) вырезают из пластмассы, наклеивают на соответствующие места и окрашивают в нужный цвет (рис. 23).
Из всей конструкции шасси наиболее смотровыми являются колеса, которые надо изготовить как можно точнее. На колесах при масштабе, скажем, 1:20, хорошо просматривается ие только протектор, конструкция дисков, но и надписи на резиновых баллонах. Можно, конечно, изготовить колесо, выточив его вместе с ободами из дерева. Если рисунок протектора представляет собой углубления по окружности, его просто изготовить на токарном станке. Но есть колеса и с поперечным протектором, который придется фрезеровать или нарезать вручную.
Однако наиболее точно воспроизвести колесо можно путем вулканизации сырой резины в пресс- форме.
Пресс-форму вытачивают на токарном станке из двух одинаковых дюралюминиевых половинок (рис. 24). Половники должны фиксироваться или центральным стяжным болтом, или уступами на бортах. На плоскостях соприкосновения делают по радиусам несколько углублений для вытекания излишков резины. Для макета нет необходимости делать колесо типа «баллон», то есть пустотелое внутри; достаточно воспроизвести внешнюю поверхность. Для этого в пресс-форму закладывают сырую резину с небольшим излишком и стягивают ее половинки металлическими струбцинками или центральным стяжным болтом до появления в зазорах резины. Поместив пресс-форму в нагревательный шкаф с температурой 140—160°С, прогревают до того момента, когда резина начнет вытекать из зазоров. Вынув пресс-форму, дожимают ее до соприкосновения половинок, а затем выдерживают в нагревательном шкафу до полной вулканизации резины. Если неизвестны время вулканизации и температура, которые зависят от сорта резины, их надо установить путем пробных вулканизаций. Готовность можно определить по вытекающим излишкам. Когда облой тянется, не обрываясь при пяти-шестикрат- ной вытяжке и не липнет к рукам, можно считать, что колесо готово. Если вытекающие излишки начинают дымиться, значит, температура высока, а если они при малом растяжении рвутся, значит, высока температура и превышено время вулканизации.
После извлечения из нагревательного шкафа пресс-форму охлаждают струей холодной воды под краном, половинки разъединяют и извлекают готовое колесо. Иногда, при сложной конструкции колеса и глубоком протекторе очень трудно бывает разъединить половинки и извлечь колесо. Для лучше-
Рис. 24. Пресс-форма колеса макета, колесо в сборе и разъемник:
1 — резина; 2 — половинки пресс-формы; 3 — стяжной болт; 4 — шайба; 5 — гайка; 6 — половинки обода колесв; 7 — осевая втулка; 8— винты рвзъемиикв
го разъединения делают специальный разъемник, который может представлять собой два встречных болта, ввинчиваемых с противоположных сторон по резьбе в половинки пресс-формы. Внутренняя часть пресс-формы должна быть хорошо отполирована и при закладке резины ее надо обязательно натереть воском или стеарином, тогда колесо будет хорошо извлекаться и иметь глянцевый вид.
Изготовленное таким образом колесо довольно трудно установить на целиковый обод, поэтому обод делают из двух половинок, соединяемых или центральной втулкой под ось, или другим способом, в зависимости от конструкции обода прототипа. Надписи на колесе получаются тогда, когда они выполнены на пресс-форме. В нужных местах колеса надписи гравируют с помощью технической бормашины соответствующими зубными фрезами. На пресс-форме буквы углубляют на 0,2—0,3 мм, а на колесе они получатся выпуклыми.
Не забудьте, что на пресс-форме буквы имею зеркальное изображение. Эта работа требует очей больших навыков и усложняется тем, что ведете на криволинейной поверхности. И если вы этих на выков не имеете, потренируйтесь на каких-либо дру гих изделиях.
Различные щитки и створки изготовляют и пластмассы или алюминия, укрепив их на макет так же, как и на прототипе. Собранное шасси долж но быть прочно укреплено по месту.
Довольно кропотливую работу приходится выпол пять при изготовлении колес исторических прототи пов, имевших обода со спицами. Если на обода была надета трубчатая резина, то ее придется так же выпечь в пресс-форме.
Иногда можно использовать резиновую труби; подходящего диаметра, но ее надо на ободе соеди нить торцами так, чтобы не было видно шва. Выто чив резиновую пробочку по внутреннему диаметр) трубки, ее вклеивают в один конец. После подгоню трубки по ободу смачивают клеем выступающую пробку и надевают плотно второй конец, зафиксиро вав для этого специальным приспособлением. Преж-д де чем приступать к изготовлению обода со спицам ми, следует самостоятельно сделать приспособление для центрирования обода и осевой втулки. Обод вытачивают на станке из металла или пластмассу, а спицы нужной длины нарезают из стальной проволоки. Загнув один конец на 90°, каждую из спив вставляют в отверстие осевой втулки и протягиваю! в отверстие обода. С некоторым натяжением загибают проволоку на ободе, и если обод и втулка выполнены из металла, то места соединений пропаивают. Если же втулка и обод из пластмассы, ш закрепляют клеем. Спицы надо ставить по диаметру, то есть поставив по радиусу одну спицу, вторую ставят в противоположном направлении. Резину надевают уже на собранное колесо со спицами.
При диаметре менее 50 мм можно использован колеса из пластмассы от каких-либо игрушек, до- / работав их. Для этого берут колесо нужного диаметра и в осевое отверстие плотно вставляют гвоздь. Зажав импровизированную ось в патроне сверлильного или токарного станка (можно и в пат-1 роне ручной дрели, закрепив дрель в тисках), по-; средине окружности треугольным резцом или на- । пильником делают углубление на 0,5—1,0 мм i (рис. 25, а). Лобзиком или резаком удаляют внут- < реннюю часть колеса (рис. 25, б). Затем вытачивают стальную центральную втулку по форме колеса прототипа или на соответствующую трубочку припаивают колечки нужного диаметра (рис. 25, в), а в канавке по направлению к центру просверливают 24 отверстия (через 15°). Отверстие должно быть равно трем диаметрам проволоки, которой будет производиться плетение спиц (рис. 25, г). Из фанеры толщиной 5—10 мм делают приспособление для центрирования колеса и центральной втулки (рис. 25, д). Колесо укрепляют скобами, а центральную втулку шпилькой (рис. 25, е). При масштабе макета 1:5—1:10 толщина спиц будет в пределах 0,2—0,5 мм.
Взяв мягкую железную проволоку (такая часто бывает в многожильных электрических проводах), переплетают ее так, как показано на рис. 25, ас сначала сверху, а потом снизу, натягивая при каждом продевании в отверстие. В начале продевания
Рис. 25. Изготовление колеса со спицами
в первое отверстие на конце проволоки завязывают узелок и закрепляют проволоку деревянным штырьком. При последнем протягивании в отверстие проволоку тоже укрепляют штырьком. Не снимая с приспособления, ее слегка пропаивают на центральной втулке.
Канавки шпаклюют эпоксидной шпаклевкой (рис. 25, з), а после высыхания шкурят. Внутреннюю часть закрашивают под цвет обода прототипа, а остальное —в черный цвет (рис. 25, и). Закончив изготовление обода, его закрепляют на готовом макете или шасси (рис. 25, к).
Объем работы и трудности при изготовлении винтомоторной группы находятся в зависимости от выбранного прототипа. Как говорилось выше, наименьшей сложностью отличается эта процедура у макетов реактивных самолетов, а ткже у винтовых с полностью закапотированными двигателями. Но и здесь некоторые детали требуют особого внимания. У всех закапотированных двигателей есть детали хорошо выраженные, видимые при тех масштабах изготовления макета, которые здесь чаще всего используют. Это выхлопные патрубки, видимые или за капотированные радиаторы, различные
воздухозаборники, регулируемые лобовые или выхлопные шторки. Все это или имитируют, или изготовляют как отдельные детали с последующим укреплением по месту до или после окраски.
Различные обтекатели, заборники и жалюзи вырезают из листового целлулоида с последующим гнутьем в нагретом виде по болванке в виде детали.
Воздушные винты на исторических прототипах делали в основном из дерева, но не из целого куска, а склеенными из нескольких слоев. Очень хорошо | смотрятся винты и на макетах, изготовленные по той же технологии. Чтобы получить такой винт, выстрагивают деревянные пластины длиной, равной диаметру винта, и толщиной такой, чтобы на толщину комлевой части винта приходилось 6—7 пластин. Ширина пластин должна быть немного большей максимальной ширины макета винта при виде в плане. Склеивают эти пластины столярным или казеиновым клеем. Желательно подобрать разные породы дерева, чтобы они немного отличались по цвету, и клеить их по очереди, то есть смежные пластины должны отличаться по цвету. Но если даже склеить из однородной древесины, после обработки виден клеевой шов, который дает эффект переклейки. После изготовления такие винты покрывают бесцветным лаком.
На деревянных винтах по передней кромке концов лопастей делалась металлическая окантовка из меди или латуни. Чтобы ее воспроизвести, берут тонкую (0,05—0,1 мм) медную или латунную фольгу, вырезают по форме и наклеивают на винт клеем БФ-2 или эпоксидным, предварительно прошкурив наклеиваемую сторону фольги и места на винте. Окантовку обычно прибивали к винту гвоздями и, если притупленной иголкой нанести точки, то можно хорошо имитировать это крепление.
Позднее на легких самолетах стали делать деревянные винты, оклеенные усиливающими тканями (стеклоткань, композитная ткань), которые затем окрашивали. Такие винты несложно изготовить из целого куска древесины (береза, граб, бук), а затем окрасить в соответствующий цвет.
Более трудоемок процесс изготовления металлических винтов. Опять же, если металлический винт был у прототипа окрашен, нет необходимости его делать из металла, лучше изготовить из твердой породы дерева с последующей окраской. Но если воздушный винт на прототипе был дюралюминиевый и неокрашенный, то на макете его желательно сделать тоже из дюралюминия. Конечно, можно сделать такой винт и из дерева, а затем имитировать металл краской, но краска все же не дает точного эффекта металла.
Решив сделать воздушный винт из дюралюминия, придерживаются следующей последовательности: отрезают заготовку нужных размеров для каждой лопасти, размечают по шаблону лопасть и протачивают в станке комлевую часть;
обрабатывают лопасть по шаблонам вида сбоку и сверху;
зажав комлевую часть в цангодержатель или ручные тиски, придают лопасти нужный профиль;
изготовляют ось винта, втулку или кок (как у прототипа);
зачищают и полируют все сделанные детали;
собирают и укрепляют лопасти и все детали винта на оси, втулке или коке (рис. 26).
Рис. 26. Изготовление воздушного винта из дюралюминия:
/ — лопвсти; 2 — втулка оси; 3 — комлеввя часть лопасти; 4 — ступица
На многих прототипах ось и комлевая часть винт закрывались специальным обтекателем — коком. I каждом конкретном случае надо решить, из каког материала изготовить кок. Наиболее простые выл чивают из целого куска дерева с последующ» укреплением лопастей и окраской. Можно выточит и из целого куска дюралюминия. Но иногда пре ходится вытачивать из дюралюминия полый koi (рис. 27).
Внешние надстройки характерны для каждой прототипа. На современных прототипах их оче» мало, что говорит об аэродинамическом совершен стве. На исторических прототипах их настолько мно го, что изготовление их порой занимает две треп времени общего изготовления макета. Вся эта «ме лочевка» не только отнимает много времени, но е создает немалые трудности при выборе материала, приемов работы и установке на место. Для изготовления лент-расчалок на макетах масштабом 1:20 достаточно натянуть стальную проволоку или тросик диаметром 0,3—0,5 мм, а на макетах масштабом от 1:10 до 1:5 придется изготовить их такими, каки-
Рис. 27. Варианты изготовления коков воздушного винта макетов:
/ — целиковый из дерева или пластмвссы; 2— облегченный из дерева; 3— выдавленный из плвстмассы; 4— дюралюминиевый большого диаметра
Рис. 28. Валки для профилирования леит-расчалок
ми они были на прототипе. Ленты-расчалки на многих прототипах были плоские или профилированные с соотношением ширины к толщине в пределах 3:1 и имели ушко крепления на одном конце и резьбу на другом. Для изготовления такой ленты-расчалки используют мягкую железную проволоку, расплющивая или прокатывая ее между самодельными валками (рис. 28) до нужного профиля. Ни в коем случае нельзя применять медную или алюминиевую проволоку — в результате большого температурного коэффициента линейного расширения их невозможно хорошо натянуть. Если все же их удается натянуть, то при изменении температуры они или натянутся слишком сильно и лопнут, или ослабнут и испортят смотровой эффект.
Все подкосы и расчалки устанавливают на уже окрашенном макете. В каждой стойке и пОдкосе для постановки на место надо предусмотреть фиксирующие штырьки. Закрепляют все эти детали эпоксидной смолой, количество которой должно быть таким, чтобы она не выдавливалась после установки детали и не образовывала капель и подтеков. В конструкциях с расчалками, как, например, у расчалоч- иых бипланов, натягивать и укреплять расчалки надо после установки межкрыльевых стоек. Подкосы и расчалки крепят к металлическим узлам на фюзеляже, крыльях, хвостовом оперении и т. д. Эти узлы вклеивают в тело деталей на эпоксидной смоле. Если масштаб макета крупный, например 1:5, то крепления подкосов, расчалок и узлы должны быть такими же, как на прототипе.
Последними изготовляют детали, которые можно установить после окраски всего макета, не нарушая поверхности.
На многих прототипах периода 30—40-х годов, когда начали применять дюралюминий, обшивка из него для жесткости делалась гофрированной. Сделать такую обшивку — очень кропотливая работа, но если потрудиться над изготовлением миниатюрного «прокатного стана», то можно сделать такую обшивку очень достоверной (рис. 29). Для его изготовления подбирают две одинаковые шестеренки диаметром 20—30 мм. Примерно такого же размера будет и диаметр валков. Основание станка — дюралюминиевый Г-образный швеллер. Вторую стойку при сборке крепят к швеллеру винтами. Между стойками располагают два валка. Ось нижнего валка вращается в отверстиях стоек, а верхнего — в плавающих вкладышах прямоугольной формы, которые вставлены в прямоугольные пазы стоек и сверху подпираются винтами. С помощью этих винтов регулируется зазор между валками. Валки обрабатываются на токарном станке резцом треугольной формы с закругленной режущей частью вершины конуса. Шаг нарезки верхнего и нижнего валков должен совпадать, а при установке на место вершина верхнего валка должна входить во впадииу нижнего.
Шаг нарезки должен быть масштабным. Так, к примеру, для макетов самолетов ТБ-1, ТБ-3, Р-6 и других подобных, выполненных в масштабе 1:40, шаг составит 1,25 мм при глубине 1 мм.
При прокатке подбирают оптимальный зазор, чтобы заготовка не прорезалась и профиль получался четким. Полосу металла вводят между валками и вращением рукоятки производят прокатку. Наиболее подходящим материалом является алюминиевая фольга толщиной 0,1—0,2 мм. Можно прокатывать и чертежную бумагу, предварительно покрытую нитролаком с обеих сторон. Наиболее рационально прокатывать не сразу до нужной глубины, а сначала с большим зазором между валками, постепенно уменьшаемым регулировочными винтами после каждого пропуска между валками.
Еще одна очень важная рекомендация: при обдумывании работы над макетом и вычерчиванием рабочего чертежа следует составить план последовательности изготовления макета, перечень необходимых материалов и инструмента — это поможет ничего не забыть и вовремя изготовить ту или иную деталь.
Окраска макетов
Структура, влажность и слоистость древесины существенно влияют на подготовку к окраске и окраску макета. Если древесина имела повышенную влажность, или клеи, которыми соединяли отдельные детали, характеризуются большой усадкой при высыхании, то на окрашенном макете это в скором времени выявится. Места склеивания будут npo-t сматриваться, и древесина, просыхая, даст трещины, по которым потрескается и краска. Поэтому,:, изготовляя макет, все время надо думать о применяемых материалах и клеях.
Прежде чем красить макет, необходимо его подготовить к окраске. Последовательность подготовки должна быть следующей:
грунтовка поверхности в три-четыре приема;
общая шпаклевка поверхности и после сушки — вышкуривание до грунтовки;
проявление поверхности и повторная шпаклевка с вышкуриванием до грунтовки;
грунтовка поверхностей белой краской и шлифовка после сушки;
окончательная грунтовка белой краской.
Материалы для грунтовки макета выбирают в зависимости от наличия краски, которой собираются красить макет. Наиболее доступными являются грунтовки, шпаклевки и краски на нитрооснове: грунтовка — эмалит и клей АК-20, шпаклевка — желтая или серая авиационная нитрошпаклевка, краска — нитрокраски различных цветов. Более современная, но менее доступная гамма материалов: грунтовка — эпоксидный бесцветный лак, шпаклевка — на эпоксидной основе, краска — различные краски на синтетической и эпоксидной основе. С первым набором работать проще, но долговечность сохранения в первозданном виде невелика (5— 6 лет). Со второй группой работать более сложно, но зато довольно долго сохраняется первоначальный вид (15—20 лет).
Трудности и сложности операций по подготовке и окраске макета зависят от назначения макета и его масштаба. Настольные макеты отделывают с меньшей тщательностью, подготовка и окраска несколько упрощаются. Поэтому следует применять первый комплект — на нитрооснове. Здесь подготовку к окраске и окраску разберем применительно к музейному макету, как наиболее сложному.
Независимо от того, какой комплект красок и грунтовок будет использоваться, желательно с помощью распылителя производить все операции по нанесению грунтовки, шпаклевки и краски, которые разводят до такой густоты, чтобы распылитель не забивался и струя распыления была достаточно широкой, но не под большим давлением. Работа с распылителем — довольно сложный процесс, и чтобы научиться правильно им работать, надо потренироваться на каких-либо посторонних предметах. Тот, кто делает свой первый макет и совершенно не имеет опыта работы с распылителем, может красить и кистями, применив самые мягкие из них — беличьи, колонковые. В этом случае пользуются довольно густыми нитрокрасками, чтобы они не высыхали сразу за кистью, а еще успевали растечься. Не следует растворять нитрокраски ацетоном, лучше применять менее летучие нитрорастворители.
Отдельные части или весь макет перед первым
покрытием грунтовкой обрабатывают шкурками с последовательным уменьшением их зернистости, добиваясь отсутствия рисок от предыдущей шкурки. Выступивший клей в местах склейки зашкуривают вровень с поверхностью материала. Все подготовленные поверхности по два-три раза покрывают жидким эмалитом, просушивают после каждого покрытия и обрабатывают самой мелкой шкуркой, а затем два-три раза покрывают клеем АК-20 так, чтобы был ровный коричневатый слой. Этот клей придает поверхности жесткость, а при вышкурнва- нии нанесенной на него шпаклевки служит ориентиром, когда необходимо прекратить работу шкуркой. Клею дают просохнуть, а затем из распылителя на всю поверхность наносят тонкий слой жидкой шпаклевки. Можно пользоваться и кисточкой, хорошо укрывая поверхность шпаклевкой густоты жидкой сметаны. Это удлинит процесс вышкуривания, но качество не ухудшится.
Дав шпаклевке высохнуть в течение трех-четырех дней, ее обрабатывают шкуркой, уменьшая зернистость шкурки, с таким расчетом, чтобы шпаклевка осталась лишь в порах. Применяют только водостойкие шкурки, смачивая поверхность смесью керосина с бензином Б-70 или только водой. Разница здесь лишь в том, что смоченная водой шкурка быстрее изнашивается, зато нет неприятного запаха бензина и керосина. Обрабатываемые места протирают влажной мягкой тряпочкой как можно чаще, чтобы видна была поверхность. Здесь как раз и пригодится покрытие клеем АК-20, так как позволяет возможно точно определить, когда надо прекратить обработку, а именно в тот момент, когда обрабатываемый участок станет более светлым, чем общее поле.
После окончания вышкуривания макет и все детали протирают влажной тряпочкой, а после высыхания — сухой чистой тряпочкой. Сухой кисточкой прочищают углубления в местах нанесения раскроя лючков и других местах.
Для выявления изъянов, невидимых на фоне покрытия макета, разводят серебрянку (алюминиевую пудру) в растворителе с добавлением 15% эмали- та, а затем всю поверхность покрывают тонким прозрачным слоем из распылителя. Сразу же появляется много изъянов, которые не были заметны на коричневатом слое. Грубые вмятины или швы заделывают густой шпаклевкой, причем слой должен быть толще, чем глубина выбоины, так как нитрошпаклевка дает большую усадку. Шпаклевку наносят шпателем, сделанным из дерева в виде остро заточенной лопаточки. После хорошего просыхания излишки шпаклевки сошкуривают до общей поверхности. Мелкой шкуркой удаляют весь слой серебрянки.
Последовательность подготовки с группой материалов на эпоксидной основе такая же. Эпоксидная грунтовка дает более прочный слой, а эпоксидная шпаклевка почти не имеет усадки, но гораздо труднее вышкуривается. Для грунтовки, которой пользуются перед нанесением шпаклевки, очень удобен лак, подкрашенный анилиновым красителем. Если для грунтовки используют бытовой паркетный лак, то перед нанесением распылителем его в нужной пропорции смешивают с отвердителем, добавив немного красителя, и хорошо размешивают. Разведя лак ацетоном до жидкого состояния, его
наносят на поверхность. С добавлением ацетона (до 20%) паркетный лак твердеет гораздо быстрее.
В какой бы цвет не окрашивался макет, желательно первоначальный фон сделать белым. Во- первых, потому что придется наносить различные цифры, знаки, буквы, для которых понадобится белый фон. Во-вторых, при нанесении на белый фон краски любого цвета ее требуется меньше для ровного покрытия. Поэтому окончательной подготовкой к окраске является покрытие деталей и всего макета белой краской. Белую краску наносят из распылителя в два-три приема и дают ей хорошенько просохнуть. Мелкой шкуркой с частым смачиванием обрабатывают всю поверхность до прозрачности, удаляя при этом наплывы, подтеки и капельки. Затем всю поверхность хорошенько протирают мягкой тряпочкой и в два-три приема плотно закрывают белой краской без подтеков и наплывов.
После просушивания можно производить раскрой поверхности, если таковой должен быть виден. Обратной стороной кончика острого ножа или специально заточенным ножом наносят линии, обозначающие разъемы, раскрой листов обшивки, лючки н т. п., процарапывая до темного цвета. Прямые линии проводят с помощью прозрачной линейки, а закругления по лекалам. После окраски макета эти линии обозначатся менее четко, что и требуется.
Не спешите красить макет, а продумайте последовательность нанесения краски того или иного цвета. В зависимости от окраски прототипа придется применить от двух до пяти различных цветов и оттенков, нанести различные знаки, буквы, цифры и эмблемы. Разделительные линии должны соответствовать контурам прототипа. Знаки, цифры, буквы, эмблемы должны быть масштабными и расположены на соответствующих местах.
Надо учитывать и укрывистость красок. Черная, красная и синяя краски более укрывисты и забивают слабые тона. В тех случаях, когда для границы между цветами различной интенсивности характерны четко выраженные переходы, сначала красят слабыми тонами, а затем уже наносят интенсивные тона, обозначая линию разделения закрытием по рисунку липкой лентой. При обратном порядке работы более слабый тон никогда полностью не закроет более интенсивный. Окраска слабым тоном по более сильному иногда необходима, но в этом случае для получения чистого светлого тона необходимо сделать промежуточное покрытие, для чего пользуются цветоизолирующей светлой краской. Такой краской может быть белая, а лучше алюминиевая (серебрянка), которые наносят на хорошо просушенный слой. Но такой прием нежелателен, так как со временем более интенсивная краска начинает «вылезать» и светлый тон теряет свою чистоту.
За основу можно взять следующий порядок окраски несколькими цветами:
белой краской покрыть весь макет;
закрыть места, где должна остаться белая краска или другой светлый тон;
все оставшееся поле покрыть темной краской; если белый тон должен быть закрашен другим светлым тоном (желтым, голубым и т. п.), то закрыть весь темный фон и закрасить оставшееся поле в нужный тон.
Допустим, что на красном фоне должны быть желтые буквы и цифры. Тогда всю поверхность
окрашивают белой краской. После высыхания краски на соответствующие места наклеивают буквы и цифры, вырезанные из липкой ленты. Закрашивают всю поверхность красной краской и, пока она еще не совсем высохла, осторожно снимают липкую ленту со знаков. После полного высыхания краски опять все поле закрывают липкой прозрачной лентой, прорезают ее по контуру букв и цифр и снимают со знаков. Места, открытые после удаления ленты, протирают ваткой, слегка смоченной в бензине Б-70, и закрашивают знаки в желтый цвет. Краску наносят тонким прозрачным слоем так, чтобы по границам липкой ленты не было наплывов. Если все же после полного высыхания краски появилось утолщение краски по линии границ цветов, его снимают острым ножом, который передвигают по плоскости вдоль линии утолщения под углом скольжения грани заточки лезвия. "
Различные знаки, буквы и цифры можно нанести, пользуясь трафаретами, вырезанными из плотной бумаги. Но трафареты неудобны в работе. Во- первых, на многих буквах нужно делать перемычки, которые остаются незакрашенными после первого покрытия. Во-вторых, при работе с распылителем трудно избежать «поддувов» под трафарет, в результате чего не получается четкого разделения цветов.
На мелкомасштабных макетах вместо липкой ленты в качестве трафаретов можно использовать тонкую трансформаторную бумагу. Для наклеивания ее на поверхность макета используют раствор одной чайной ложки сахарного песка на стакан воды. Из этой бумаги вырезают знаки, буквы и цифры, накладывают их в нужных местах на макет (которые остаются незакрашенными), предварительно смочив эти места тампоном, окунутым в подслащенную воду. Наложенные знаки или выкройку закрываемой части макета приглаживают по краям. Если края бумаги не прилипли, то тонкой кисточкой, смоченной в растворе, ее промазывают по контуру и вновь приглаживают пальцем. Слегка влажным тампоном, смоченным в чистой воде, протирают незакрытое поле. Лишнюю влагу удаляют сухим тампоном.
После окраски, когда краска высохнет, бумагу размачивают влажным тампоном и удаляют.
На макетах больших масштабов пользуются только липкой прозрачной лентой, предпочтительно на основе, которая плохо тянется.
При нанесении с помощью липкой ленты знаков, цифр, эмблем и надписей хорошие результаты дает следующий способ. Сначала на миллиметровой бумаге вычерчивают соответствующим шрифтом и в нужном масштабе требующиеся буквы, цифры, знаки и даже целые надписи. Затем с помощью липкой ленты наклеивают их на одну сторону целлулоидного прозрачного листа так, чтобы надписи просматривались с другой стороны. Обратную сторону целлулоида обрабатывают мелкой шкуркой до прозрачно-матового состояния.
Простым карандашом твердостью Т и ТМ проводят на матовой стороне по линиям надписей и знаков. На это место накладывают липкую ленту и слегка приглаживают пальцем по линиям карандаша. Осторожно, не вытягивая, снимают липкую ленту с целлулоида, накладывают ее по месту на макете и хорошо приглаживают. На липкой ленте
Рис. 30. Схема окраски самолета Як-50Рис. 30. Схема окраски самолета Як-50отпечатается след карандаша, который будет хорошо виден при наклеивании иа макет. Кончиком острого ножа ленту прорезают по контурам линий карандаша и удаляют ее с той части, которую надо закрасить, не забыв при этом протереть освобожденную часть тампоном с бензином. Важно научиться правильно прорезать липкую ленту. Нажим ножом должен быть такой, чтобы прорезать только ленту, а не краску под ней. Для этого следует потренироваться, наклеив ленту на какое-либо изделие с подготовленной, как у макета, поверхностью. Прямые линии прорезают по линейкам, кривые — по лекалу.
Рис. 30. Схема окраски самолета Як-50
Рис. 30. Схема окраски самолета Як-50
Если знаки и надписи наносят на криволинейную поверхность, то надо пользоваться линейками, сделанными из тонкого целлулоида (0,5 мм), которые, изгибая, можно прижать к кривой поверхности.
На многих прототипах буквы, цифры, знаки, эмблемы и надписи окантовывались линиями другого цвета. Если эти линии на макете должны быть шириной более 1 мм, то их наносят последовательно, закрывая липкой лентой. Но если толщина линий менее 1 мм, то их проводят чертежным или стеклянным рейсфедером. Более практичны в данном случае стеклянные рейсфедеры, так как нагревая и вытягивая их, можно точнее подобрать толщину линии. Делают" это так: над спиртовкой нагревают кончик рейсфедера до тех пор, пока стекло не будет тянуться. Затем пинцетом берут нагретый кончик и немного вытягивают. Остывший кончик подрезают
надфилем и отламывают. На тонкой шкурке или мелком корундовом бруске, держа рейсфедер перпендикулярно, затачивают кончик и зашкуривают края, чтобы рейсфедер не царапал. Толщину линии при нанесении на поверхность проверяют. Под рукой надо иметь лист чистой бумаги, на котором вы будете пробовать работу рейсфедера, и тряпочку для протирки. Если линия тоньше, чем нужно, рейсфедер подтачивают еще. Если линия толще, чем нужно, вытягивают еще и повторяют заточку. Нитрокраску, которой выполняют линии, разбавляют растворителем и спиртом (10%), чтобы краска ие так быстро высыхала на кончике рейсфедера. Не старайтесь в трубочку набирать много краски, иначе сначала линия будет слишком толстой. Надо практически определить уровень краски в рейсфедере с тем, чтобы линия получалась нужной плотности и ширины. Держат рейсфедер перпендикулярно плоскости нанесения и водят с легким нажимом, прижимая к линейке или лекалу. Всевозможные подчистки рекомендуется делать только после того, как краска хорошо просохнет.
Разберем последовательность окраски и нанесения знаков на примере современного спортивного самолета Як-50 (рис. 30).
Один из вариантов окраски следующий:
основное поле — светло-кремового или белого цвета;
иижияя часть фюзеляжа, крыла и хвостового оперения — красные;
носовая часть фюзеляжа сверху перед кабиной — черная матовая;
крыло и стабилизатор сверху частично имеют красную поверхность по передним кромкам и консолям;
передняя кромка киля и полосы на руле поворота — красные;
на капоте мотора слева — эмблема центрального аэроклуба имени В. П. Чкалова или надпись «Як- 50»;
на борту фюзеляжа за кабиной — цифра желтого цвета с серой окантовкой;
на киле — красная звезда с красной окантовкой и белым просветом, а также надпись «Як-50» или «ДОСААФ» красного цвета с серой окантовкой;
сверху на крыльях — красная звезда с красной окантовкой и белым просветом;
на крыле, хвостовом оперении и фюзеляже — красный цвет отделен от основного поля серой линией;
отбортовка остекления кабины под цвет основного поля;
стойки шасси — красные;
снизу крыла — красная звезда с белой окантовкой;
воздушный винт — основное поле впереди светлокремовое или белое с красными концами лопастей и через просвет красной полосой, а тыльная сторона — черная;
часто верхняя часть фюзеляжа перед кабиной была не черной, а матово-синей; лобовые жалюзи капота — красные.
Раскраска данного самолета — довольно сложная процедура и требует многопозициоиной последовательности при работе с окраской макета.
Если макет неразборный и подготовлен к окраске, то, закрыв все остекление кабины за исключением окантовки липкой лентой, макет красят в светлокремовый или белый цвет. Липкой лентой закрывают те части, которые должны сохранить основной цвет. В данном случае надо закрыть верхнюю часть фюзеляжа, включая разделительную линию. По рисунку закрывают основное поле сверху на крыле и стабилизаторе, включая разделительную линию. Сверху крыла внутреннюю часть звезды и окантовку не закрывают, а окантовку звезды заклеивают снизу. На киле оставляют открытой внутреннюю часть звезды, окантовку и надпись по контуру букв и цифр. На руле поворота чередуются открытые и закрытые полосы. На эмблеме открытыми должны быть буквы «ЦАК». Незакрытые места закрашивают в красный цвет. По рисунку удаляют с верхней части носка липкую ленту и, закрыв весь макет тряпкой, окрашивают это место черной матовой краской. Окончательно удалив липкую ленту, открытое место протирают мягкой тряпкой с бензином.
Вышеописанным способом, последовательно заклеивая эмблему, наносят нужные цвета. Ориентиром наложения липкой ленты с отпечатком эмблемы будут служить буквы «ЦАК». Если основное поле было белое, то вторым наносят желтый, а затем голубой цвет. Таким же способом наносят цифры на фюзеляж. Окончательной работой будет нанесение разделительных линий и окантовки цифр и букв.
Если на капот двигателя нанесли эмблему ЦАК, то на киле под звездой должна быть надпись «Як- 50». Если на капоте написано «Як-50», то на киле под звездой должна быть надпись «ДОСААФ».
В последнее время появилось много красок на различных синтетических основах. Желательно работать красками на одинаковой основе. Если вынужденно применяют краски с разной основой и разбавителями, то заранее узнают, какой краской можно покрывать сверху по уже наложенной. По некоторым синтетическим краскам нельзя покрывать нитрокрасками, так как нитрорастворитель в некоторой степени растворяет их и получаются вспучивания. По эпоксидным краскам можно покрывать почти любыми красками. По нитрокраскам тоже можно покрывать почти всеми другими красками, только учесть, что некоторые краски хорошо ложатся друг иа друга, но сцепление между ними плохое и после высыхания они снимаются как пленки. Поэтому прежде чем красить макет красками на разной основе, необходимо произвести пробное нанесение красок на какое-либо ненужное изделие.
Принцип работы с синтетическими и эпоксидными красками такой же, как и с нитрокрасками. Разница лишь в разбавителях и времени высыхания. Краски на эпоксидной основе очень вредны и работать ими надо в вытяжном шкафу или в хорошо проветриваемом помещении, пользуясь хотя бы простейшим респиратором.
Детали, выполненные из дюралюминия и требующие окраски, сначала смачивают в течение 2— 3 мин соляной кислотой с последующей тщательной промывкой под струей воды. Соляная кислота, разъедая материал, образует микроуглубления, что увеличивает поверхность и улучшает сцепление краски с металлом. При хорошем навыке работы с распылителем и правильной последовательности нанесения красок почти не требуется никакой работы по улучшению поверхности. Иногда лишь приходится удалить некоторые наплывы иа линиях разделения цветов. Многие мелкие детали можно покрасить кисточкой или простым обмакиванием в краску.
О том, должен или не должен блестеть макет после окраски, мнения моделистов противоречивы. Если исходить из понятия структурной масштабной поверхности покраски, то зернистость, уменьшенная в масштабе макета относительно прототипа, должна дать глянцевую поверхность. Но оценку поверхности надо считать правильной тогда, когда смотровой эффект соответствует виду прототипа. Блестящая поверхность бывает у прототипа только что покрашенного, а после первого же полета поверхность становится почти матовой. Поэтому и макет должен выглядеть как прототип, бывший уже в эксплуатации.
При хранении дома или на выставках макет надо оберегать от длительного попадания солнечных лучей, которые разрушают даже стойкие краски: появляются очень трудно устранимые пятна и шелушения. При длительном хранении, особенно в квартирных условиях, поверхность периодически натирают полирующей жидкостью типа автомобильного «бальзама».
Все рекомендации по окраске макетов и подготовке к ней в полной мере применимы и к летающим моделям-копиям, но нужно учесть несколько обстоятельств:
если на макетах обычно не очень заботятся о массе шпаклевки, грунтовки и краски, то для летающих моделей общая масса наносимых покрытий имеет существенное значение;
площади покрытий на летающих моделях значительно больше, так же как и размеры различных трафаретов и пленки при закрывании, что в некоторой мере облегчает нанесение знаков, но четкость разделительных линий цветов требует еще более внимательной работы;
при больших площадях продолжительнее работа
по устранению различных выбоин, вышкуривае неровностей и поверхностей, отсюда возрастаете чение процесса подготовки к этим элементам рМ ты (более тщательная подгонка, стыковка и см вание отдельных деталей);
те краски, которыми красили модель, ж оставлять в плотно закрытых флакончиках,- пригодятся при ремонтах;
рекомендуется закрашивать поверхность ук? вистыми красками в два-три приема без зале и подтеков.
НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗАЭРОДИНАМИКИ
Авиамоделисты, особенно из числа начинающих, -.асто задают такие вопросы: можно ли при исследовании поведения моделей, их балансировки, устойчивости и управляемости применять то, что известно из механики и теории полета большого аппарата — самолета или планера? К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос в имеющейся литературе нет. Одни утверждают, что модель обладает столь существенными отличиями от самолета, что применение к ней «большой теории» в принципе невозможно. Другие, наоборот, считают, что эта теория применима к модели практически без всякого учета специфических особенностей. Очевидно, оба эти взгляда, как слишком категоричные, нельзя признать правильными.
Опыт показывает, что общие принципы механики, фундаментальные положения теории устойчивости и балансировки самолетов и планеров, а также методика их исследования могут быть в полной мере применены и к моделям. Но конкретные выводы из этих исследований для моделей бывают иными, чаще в количественном, а иногда и в качественном отношении. Модель нередко оказывается более «требовательной», чем самолет. Это относится в первую очередь к полету модели в возмущенной атмосфере.
Одной из интереснейших особенностей своих аэродинамических характеристик модели обязаны малым размерам и незначительным скоростям полета. Благодаря этому крылья, оперение и винты моделей работают в условиях малых чисел Рейнольдса. При этом у самых маленьких и наиболее тихоходных моделей эти числа чрезвычайно малы, в то время как у скоростных с поршневым мотором они достигают сотен тысяч. Такая существенная разница в значениях чисел Рейнольдса приводит к большому различию аэродинамических характеристик летающих моделей неодинаковой конструкции.
Исследования полета большого самолета и модег ли выявляют существенную разницу в конкретных" цифрах и выводах, но почти ничего не меняют в отношении общих принципов теории.
Исследования теории летающих моделей, проводившиеся в последние годы, значительно расширили возможности применения ее к конкретным видам моделей, а появление различных новых профилей расширило диапазон летных возможностей моделей.
В то же время появление новой техники в авиамоделировании (двигатели, материалы, аппаратура дистанционного управления и контроля) сократило существенную разницу в числах Рейнольдса модели и самолета, что позволяет воспроизводить летающие модели-копии многих самолетов с летными характеристиками, очень близкими к прототипам.
Разберем некоторые положения элементарной аэродинамики модели, с тем чтобы легче было понять поведение модели в полете и правильно спроектировать ее.
Определяя силы, возникающие в полете модели, вводят в расчет так называемую массовую плотность воздуха. Она получается путем деления плотности воздуха на ускорение силы тяжести. Если при нормальных условиях масса 1 м3 воздуха составляет 1,226 кг, то с высотой плотность воздуха уменьшается, он становится более разреженным и легким. Как правило, воздух находится в постоянном движении. Горизонтальное передвижение воздушных масс называется ветром, а вертикальные перемещения— восходящими и нисходящими потоками. Когда масса воздуха перемещается относительно земли, то у приземного слоя возникает зона, где воздух находится в вихревом состоянии, которое называется динамической турбулентностью.
Образованию завихренностей способствует пересеченный рельеф местности, наличие холмов, перелесков и других неровностей почвы. Динамическая турбулентность — наиболее часто встречающееся состояние воздуха, следовательно, полеты летающих моделей большей частью происходят именно в этих условиях. Модель, летающая в турбулентном потоке воздуха, испытывает на себе действие сил движения воздуха с различных направлений. Это действие можно рассматривать во времени относительно к скорости турбулентного потока и к скорости модели.
Чем меньше скорость модели, тем больше отклонения от перемещения частиц воздуха, и наоборот, чем больше скорость модели, тем меньше она подвержена воздействию перемещения воздушной среды в единицу времени. Изменение угла обдувки модели, летящей со скоростью 4 м/с, изображено графически на рис. 31 и достигает величины 14° в секунду. Для самолета, летящего в тех же условиях
Рис. 31. Изменение угла обдувки модели, летящей в слое воздуха с динамической турбулентностью
Рис. 32. Схема изменения угла обдува самолета в слое в» духа с динамической турбулентностью
(рис. 32) со скоростью 180 км/ч (50 м/с), изменение угла обдувки потоком будет около 1—2°. Такое отклонение практически неощутимо.
Значительное изменение направления обдувки вызывает соответствующие внезапные изменения сил, действующих на модель. Поэтому для устойчивого полета модель должна обладать значительно большей устойчивостью, чем самолет, и меньше реагировать на изменение направления обдувки.
Еще одним основным свойством воздуха является вязкость. Вязкость объясняется силами внутреннего сцепления между молекулами вещества. Вследствие вязкости в движущемся воздухе возникают вихри и из-за нее же они рассасываются. Силы вязкости проявляются при движении в воздухе каких-либо тел. Чем более вязкой является среда, в которой происходит движение, тем большие силы нужно прилагать для осуществления этого движения.
Вязкость всякого вещества учитывается коэффициентом внутреннего трения, он называется коэффициентом вязкости. Вязкость ие зависит от плотности и давления, а зависит только от температуры.
Число Рейнольдса
Английский ученый Рейнольдс, изучая характер течения жидкостей по трубам, поставил ряд опытов и пришел к выводу, что при неизменном размере большой трубки для данной жидкости образование вихрей, нарушающих спокойное течение жидкости, зависит от скорости течения. Кроме того, нарушение спокойного течения жидкости для данной жидкости прн неизменной скорости зависит от диаметра трубки. Выводы из опытов Рейнольдс выразил формулой
Re—^Ч
V
где V — скорость течения жидкости, м /с;
d— диаметр трубки, м;
v=-^- — кинематический коэффициент вязкосп р
Коэффициентом учитываются силы вязкости (че рез коэффициент вязкости среды р) и силы инерци (через плотность р).
Зависимость, предложенная Рейнольдсом, де! ствительна не только для жидкости, но и для любо го случая движения тел в воздухе. В этом случа
Re=^,
V
где V — скорость потока, м/с;
/—линейный размер тела вдоль движения (да крыла — хорда, для фюзеляжа — длина), м v — кинематический коэффициент вязкости.
Рейнольдс пришел к выводу, что переход ламп парного течения в турбулентное для жидкосте! (газов), имеющих различную вязкость, должен осу ществляться всегда при одном и том же значеши величины Re. Значение Re, при котором осущеа вляется переход ламинарного течения в турбулент ное, называется критическим числом Рейнольды Число Рейнольдса является важнейшим понятна, аэродинамики вообще и аэродинамики летающи, моделей в частности.'
Подставив в формулу значения известных вели, чин, которые в наших расчетах (температура 15°( и полет на уровне моря) будут оставаться неизмев' ными, получим упрощенную формулу
№=6900-И.. ..-
Сопротивление воздуха
Всякое тело, движущееся в воздухе, испытывает сопротивление. В зависимости от положения тела относительно направления движения сила сопротивления может меняться как по величине, так и по направлению. Если представить себе плоскую пластинку, движущуюся в воздухе так, что ее плоскость составляет некоторый угол с направлением движения, то возникающая при этом сила сопротивления будет направлена не по направлению движения, а под некоторым углом к нему (рис. 33).
Если силу R разложить по правилу параллелограмма на два направления — одно совпадающее с направлением движения, а другое ему перпендикулярное, то получатся две силы. Силу Y в этом случае называют подъемной силой, а силу Q—лобовым сопротивлением.
Угол, составленный плоскостью пластинки с направлением движения, называется углом атаки а.
Величина силы R, а следовательно, и ее составляющие зависят от формы и размеров тела, от его ориентировки относительно направления движения, от скорости движения и от состояния воздуха.
Легко видеть, что при конструировании летательных аппаратов нужно стремиться к тому, чтобы подъемная сила получалась наибольшей, а сила лобового сопротивления — наименьшей. Подъемная сила поддерживает аппарат в воздухе, а сила лобового сопротивления препятствует движению и ее тем или иным способом приходится преодолевать.
Симметричные тела, движущиеся в воздухе под углом атаки а=0°, не имеют подъемной силы и обладают лишь лобовым сопротивлением. Такими телами у самолета являются следующие детали: фюзеляж, двигатель, подкосы, пилоны, шасси, стойки, расчалки и другие детали, не создающие подъемной силы.
Наименьшим сопротивлением при всех прочих равных условиях обладают тела вытянутой каплевидной формы, имеющие тупой иосик и острый хвостик.
Величина лобового сопротивления выражена следующей формулой:
Q = Cx-p-S^ ,
где Q — сила лобового сопротивления, кгс;
V — скорость движения, м/с;
S — наибольшая поперечная площадь тела, м2; р — плотность воздуха;
Сх—безразмерный коэффициент лобового сопротивления, величина которого зависит от формы тела и положения относительно направления движения (угла атаки).
Значения коэффициента Сх обычно получают опытным путем в аэродинамических трубах. Их можно найти в соответствующих авиационных справочниках. Однако здесь нужно предостеречь от обычной грубой ошибки, которую многие авиамоделисты допускают, пользуясь данными справочников, не учитывая, при каких условиях в аэродинамической трубе эти коэффициенты получены. Дело в том, что величина коэффициента лобового сопротивления при некоторых условиях в сильной степени
Рис. 33. Образование подъемной силы и лобового сопротивления
зависит от числа Рейнольдса. Многочисленные опыты при различном состоянии воздуха показывают, что картина обтекания геометрически подобных тел оказывается подобной только в том случае, если отношение сил инерции, действующих на частицу воздуха, к силам трения одинаково. Если картины обтекания (спектры) одинаковы, то следует ожидать, что и аэродинамические коэффициенты, в частности коэффициенты лобового сопротивления, тоже будут одинаковы.
Отношение сил инерции к силам трения характеризуется числом Рейнольдса. Таким образом, подобных спектров обтекания, а следовательно, и одинаковых значений аэродинамических коэффициентов для двух геометрически подобных тел мы вправе ожидать только тогда, когда испытания этих тел проходят при одинаковых значениях чисел Рейнольдса. Это значит, что аэродинамические коэффициенты зависят от числа Рейнольдса и что при расчетах летающих моделей коэффициентами, взятыми из справочников, можно пользоваться лишь в том случае, если число Рейнольдса при опытах в трубе равно или близко к числу Рейнольдса, получающемуся при полете модели.
Следует отметить, что зависимость аэродинамических коэффициентов, в частности коэффициента лобового сопротивления, от чисел Рейнольдса особенно сильна при малых значениях и делается мало ощутимой при больших числах Рейнольдса. Поэтому вопрос о числе Рейнольдса приобретает особенную- остроту при расчетах моделей, так как при полете моделей они оказываются весьма малыми. С повышением температуры число Рейнольдса уменьшается, а с понижением увеличивается. С подъемом на высоту уменьшается и плотность воздуха и вязкость, но уменьшение плотности идет более резко, поэтому число Рейнольдса модели с подъемом на высоту уменьшается.
Пограничный слой
Лобовое сопротивление тел, имеющих обтекаемую форму, возникает в основном от сил трения, которые проявляются в очень тонком так называемом погра-
Рис. 34. Профили скоростей в ламинарном и турбулентном пограничном слоях у пластинки:Рис. 34. Профили скоростей в ламинарном и турбулентном пограничном слоях у пластинки:/ — ламинарный слой;‘2 — зона перехода; 3 — турбулентный слой; d — толщина пограничного слон; F — сила сопротивления трения; Cf — коэффициент сопротивления треиия; р — плотность воздуха; S — площадь пластинки, V — скорость/ — ламинарный слой;‘2 — зона перехода; 3 — турбулентный слой; d — толщина пограничного слон; F — сила сопротивления трения; Cf — коэффициент сопротивления треиия; р — плотность воздуха; S — площадь пластинки, V — скоростьРис. 35. Отрыв и последующее прилегание пограничного слоя: 1 — точка отрыва; 2 — оторвавшийся пограничный слой; 3 — неподвижный воздух; 4 — оторвавшийся и вновь примкнувший пограничный слой; 5 — воздушная подушка; 6 — точка примыкания; 7 — точка отрыва турбулентного слоя; 8 — оторвавшиеся вихри; 9 — застойная зонаРис. 35. Отрыв и последующее прилегание пограничного слоя: 1 — точка отрыва; 2 — оторвавшийся пограничный слой; 3 — неподвижный воздух; 4 — оторвавшийся и вновь примкнувший пограничный слой; 5 — воздушная подушка; 6 — точка примыкания; 7 — точка отрыва турбулентного слоя; 8 — оторвавшиеся вихри; 9 — застойная зона
Рис. 34. Профили скоростей в ламинарном и турбулентном пограничном слоях у пластинки:
Рис. 34. Профили скоростей в ламинарном и турбулентном пограничном слоях у пластинки:
/ — ламинарный слой;‘2 — зона перехода; 3 — турбулентный слой; d — толщина пограничного слон; F — сила сопротивления трения; Cf — коэффициент сопротивления треиия; р — плотность воздуха; S — площадь пластинки, V — скорость
/ — ламинарный слой;‘2 — зона перехода; 3 — турбулентный слой; d — толщина пограничного слон; F — сила сопротивления трения; Cf — коэффициент сопротивления треиия; р — плотность воздуха; S — площадь пластинки, V — скорость
Рис. 35. Отрыв и последующее прилегание пограничного слоя: 1 — точка отрыва; 2 — оторвавшийся пограничный слой; 3 — неподвижный воздух; 4 — оторвавшийся и вновь примкнувший пограничный слой; 5 — воздушная подушка; 6 — точка примыкания; 7 — точка отрыва турбулентного слоя; 8 — оторвавшиеся вихри; 9 — застойная зона
Рис. 35. Отрыв и последующее прилегание пограничного слоя: 1 — точка отрыва; 2 — оторвавшийся пограничный слой; 3 — неподвижный воздух; 4 — оторвавшийся и вновь примкнувший пограничный слой; 5 — воздушная подушка; 6 — точка примыкания; 7 — точка отрыва турбулентного слоя; 8 — оторвавшиеся вихри; 9 — застойная зона
ничном слое воздуха, непосредственно прилегают к поверхности движущегося тела.
Величина трения при движении в воздухе каки либо тел зависит от структуры пограничного ед и тех физических процессов, которые в нем прокси дят. Для ознакомления с этими процессами ра смотрим плоскую пластинку, помещенную в возду! ный поток, имеющий скорость V (рис. 34). Нет средственно у поверхности пластинки частицы во духа будут неподвижны, они как бы прилила! к пластинке и тормозятся ею. Скорость этих часл относительно пластины равна нулю. По мере удал ния от пластины скорость частичек воздуха пост пенно возрастает и иа каком-то расстоянии от пла тины (d) становится равной скорости набегающе потока. Слой воздуха, имеющий толщину d, в кот ром происходит изменение скорости частичек возд] ха от нуля до скорости потока, и называется ш граничным слоем.
Характер течения воздуха в пограничном еле может быть ламинарным, при котором частицы вй духа движутся в виде несмешивающихся слое и турбулентным, при котором происходит непреры! ное, беспорядочное перемещение частиц возду! поперек потока. Толщина пограничного слоя зав1 сит от скорости потока частичек.
Характер течения в пограничном слое зависит о числа Рейнольдса. Когда оно невелико, погранш ный слой имеет ламинарный характер. При увел! чении числа Рейнольдса ламинарный пограничны слой в какой-то точке перехода становится турбу лентным. Силы вязкости, возникающие в погранж ном слое, будут притормаживать, задерживать дв! жение тела с какой-то силой. Эта сила называете силой сопротивления трения (F).
Опыты показали, что коэффициент трения заве сит от числа Рейнольдса, причем при равных числа и ламинарном пограничном слое ои имеет меньше значение, чем при турбулентном.
Из сказанного выше следует, что для уменьшена сопротивления треиия нужно обеспечить ламинар ное обтекание всех частей модели. Этот вывод каса ется пока только сил трения.
Рассмотрим обтекание крыла, установленного । потоке под небольшим углом атаки а=4—5' (рис. 35).
При небольших числах Рейнольдса пограничны! слой будет ламинарным. В случае увеличения числ| до критического ламинарный пограничный слой пе реходит в турбулентное состояние в точке, назы ваемой точкой перехода. Ламинарный погра ничиый слой устойчив до тех пор, пока поток ну ним ускоряется. По мере удаления от передне! кромки профиля трение тормозит воздух в погра ничном слое и снижает его кинетическую энергии пока она не упадет до нуля. Кроме того, в погра ничном слое благодаря возрастающему давленга в кормовой части профиля возникают противото ки — обратное течение, направленное против основ ного течения. Вблизи точки нулевой скорости пре исходит накопление воздуха и отрыв пограничной слоя (рис. 35, а).
Оторвавшийся ламинарный пограничный слой ш расстоянии от точки отрыва переходит в турбулентный, который, расширяясь, может вновь примкнул к крылу, если кривизна спинки профиля не слишком велика (рис. 35, б).
Рис. 36. Истинный угол атаки крыла (о^^,):
5,—угол отклонения потока; Су—коэффициент подъемной силы; Л—удлинение крыла; Qhha — индуктивное сопротивление
В турбулентной части пограничного слоя скорость частичек воздуха по мере их продвижения к задней кромке падает, а давление возрастает. Вследствие этого вновь возникают противотоки и происходит окончательный отрыв потока, приводящий к вихре- образованию, падению подъемной силы и увеличению сопротивления. Если угол атаки крыла увеличится, то картина обтекания при небольших числах Рейнольдса будет выглядеть так, как показано на рис. 35, в.
Ламинарный пограничный слой оторвется недалеко от передней кромки профиля, затем оторвавшийся слой приобретает дополнительную кинетическую энергию от основного потока и на некотором расстоянии от точки отрыва, перейдя в более устойчивое турбулентное состояние, подойдет к поверхности крыла, и обтекание на некотором участке профиля будет восстановлено. Затем вследствие падения скорости и увеличения давления в хвостовой части профиля турбулентный пограничный слой тоже оторвется, возникнут вихри, которые, сбегая с крыла, образуют вихревую дорожку. Увеличение числа Рейнольдса способствует увеличению скорости в пограничном слое. Поэтому передняя точка отрыва пограничного слоя несколько сместится назад и может совпасть с точкой перехода.
Увеличение числа Рейнольдса приводит к улучшению обтекания и характеристик крыла. За последнее время появилось много так называемых ламинарных профилей с очень высокими характеристиками, ио крылья с такими профилями требуют очень точного и тщательного изготовления.
Индуктивное сопротивление
Говоря о сопротивлении крыла и его коэффициенте, надо отметить, что помимо сопротивления трения и давления существует еще один, третий вид сопротивления — индуктивное.
Дело в том, что крыло отбрасывает набегающий на него поток воздуха вниз со средней скоростью W . по направлению совпадающей не со скоростью У,а со скоростью Vi (рис. 36). Это явление называется скосом потока. Угол отклонения потока Да называется углом скоса потока. Сложив геометрические скорости V и У . получают действительное направление и величину скорости потока Уь обтекающего крыло. Изменение направления скорости вызывает, естественно, изменение угла атаки.
Благодаря скосу потока истинный угол атаки меньше геометрического.
Как возникает индуктивное сопротивление?
Дело в том, что подъемная сила всегда направлена перпендикулярно к потоку, обтекающему крыло. Благодаря скосу потока подъемная сила отклонится назад на угол Ла и будет перпендикулярна новому направлению скорости Уь Эта подъемная сила называется истинной. Ее можно разложить на две составляющие — перпеидикуляриую к направлению скорости полета и параллельную этому направлению. Эта составляющая, существование которой возможно только при наличии подъемной силы, называется индуктивным сопротивлением и направлена всегда против движения крыла.
Можно сказать, что иидуктивиое сопротивление есть проекция подъемной силы иа направление полета.
Угол скоса потока и индуктивное сопротивление не зависят от формы профиля крыла и от угла атаки. Таким образом, полное лобовое сопротивление крыла состоит из сопротивления формы (давления), сопротивления трения и индуктивного сопротивления.
Коэффициенты иидуктивиого сопротивления даются в таблицах для различных удлинений крыла при различных значениях коэффициента подъемной силы.
Геометрические характеристики несущих плоскостей
Высокие летные качества модели в значительной степени зависят от вида крыла в плайе, профиля крыла и качества изготовления его.
Характеристики крыла можно разделить иа геометрические и зависящие от них аэродинамические.
К геометрическим характеристикам относятся: размах крыла, сужение крыла, равное отношению длин центральной хорды и концевой, удлинение крыла. Этими же величинами характеризуется и хвостовое оперение (рис. 37).
К числу геометрических характеристик относится и форма крыла в плайе. Оиа имеет большое значение для аэродинамического качества крыла. Лучшей в аэродинамическом отношении является эллиптическая форма. Однако трапециевидное крыло с закруглениями иа концах, как показали исследования, по своим качествам мало отличается от эллиптического, очень трудного в изготовлении. Наиболее распространенные формы крыльев в плане показаны на рис. 38.
Большое значение для полета самолета и модели имеет форма крыла при виде спереди. Обычно кры-
Рис. 37. Эффективная площадь (5аф)
I— размах крыла; Вн — центральная хорда; в0 — начальная хорда; Вк — концевая хорда; /Эф — размах эффективного крыла; q — суженье крыла, 5 — плошадь крыла (стабилизатора)
Рис. 39. Виды поперечного излома крыла:
а— одинарный; б — двойной; в — обратный (отрицательный)
Рис. 38. Формы крыльев в плане:Рис. 38. Формы крыльев в плане:Рис. 40. Средняя аэродинамическая хорда (САХ):1 — действительное крыло; 2 — фиктивное крылоРис. 40. Средняя аэродинамическая хорда (САХ):1 — действительное крыло; 2 — фиктивное крыло
Рис. 38. Формы крыльев в плане:
Рис. 38. Формы крыльев в плане:
Рис. 40. Средняя аэродинамическая хорда (САХ):
1 — действительное крыло; 2 — фиктивное крыло
Рис. 40. Средняя аэродинамическая хорда (САХ):
1 — действительное крыло; 2 — фиктивное крыло
7 — прямоугольное; 2 — прямоугольное с закругленными концами; 3—трапециевидное; 4—трапециевидное с закругленными концами;
5 — стреловидное; 6 — эллиптическое; 7 — треугольное
'Рис. 41. Определение САХ различных крыльев:'Рис. 41. Определение САХ различных крыльев:6— трапециевидного, б — трапециевидного с прямоугольным центропланом, в — эллиптического; b— корневая хорда; bt — концевая хорда; bi— средняя хорда центроплана; Ьз — средняя хорда консольной части; b—средняя хорда крыла; Ц — полуразмах крыла6— трапециевидного, б — трапециевидного с прямоугольным центропланом, в — эллиптического; b— корневая хорда; bt — концевая хорда; bi— средняя хорда центроплана; Ьз — средняя хорда консольной части; b—средняя хорда крыла; Ц — полуразмах крылаРис, 42. Проекция САХ на боковую поверхность моделиРис, 42. Проекция САХ на боковую поверхность модели
'Рис. 41. Определение САХ различных крыльев:
'Рис. 41. Определение САХ различных крыльев:
6— трапециевидного, б — трапециевидного с прямоугольным центропланом, в — эллиптического; b— корневая хорда; bt — концевая хорда; bi— средняя хорда центроплана; Ьз — средняя хорда консольной части; b—средняя хорда крыла; Ц — полуразмах крыла
6— трапециевидного, б — трапециевидного с прямоугольным центропланом, в — эллиптического; b— корневая хорда; bt — концевая хорда; bi— средняя хорда центроплана; Ьз — средняя хорда консольной части; b—средняя хорда крыла; Ц — полуразмах крыла
Рис, 42. Проекция САХ на боковую поверхность модели
Рис, 42. Проекция САХ на боковую поверхность модели
Подъемная сила
Если тело несимметрично или симметрично, но стоит под углом к направлению движения, то у такого тела возникает большая или меньшая подъемная сила. Есть тела, которые обладают большой подъемной силой при сравнительно малом лобовом сопротивлении. К ним относятся крылья птиц и летательных аппаратов (самолетов, планеров, летающих моделей). Фигура, которая получается при сечении крыла поперечной плоскостью, называется профилем крыла.
Мы уже говорили об образовании сопротивления трения и сопротивления давления. Одиако всякая несущая поверхность, имеющая какой-либо профиль, помимо сопротивления создает еще и подъемную силу, обеспечивающую полет летательного аппарата. Если крыло поставить под некоторым углом к направлению потока (рис. 46), то на него будет действовать сила, называемая полной аэродинамической силой.
Ее можно разложить на две составляющие: по .,О„^^„^,„.О потоки СИПА лобового С О- Рис. 43. Формы профилей:
/ — вогнуто-выпуклый; 2— плосковыпуклый; 3— двояковыпуклый симметрич ный; 4— двояковыпуклый несимметричный, 5 — S-образиыЙ
лу придается излом, так называемое поперечное У, которое повышает поперечную устойчивость (рис. 39). "
При крыле непрямоугольной формы возникает неясность, какую хорду брать при определении положения центра давления. Чтобы избежать этой неясности, непрямоугольное крыло заменяют в расчетах прямоугольным, имеющим такие же площадь, подъемную силу и момент, как и рассчитываемое (рис. 40). Хорда такого фиктивного прямоугольного крыла называется средней аэродинамической хордой и обозначается В (или САХ). Положение центра тяжести также дается обычно в процентах от длины САХ. На рис. 41 показаны способы определения средней аэродинамической хорды для крыльев различной формы в плане.
САХ, найденную одним из способов, нужно спроецировать на вид модели сбоку. При этом благодаря поперечному V она на хорду корневой нервюры, конечно, не попадает (рис. 42).
Геометрия профиля и профили
Профилем крыла или оперения называется их сечение плоскостью, параллельной обтекающему их потоку. Это сечение может иметь разную форму (рис. 43). В соответствии с этим профили делятся иа вогнуто-выпуклые (/), плоско-выпуклые (2), двояковыпуклые симметричные (3), двояковыпуклые несимметричные (4), S-образные (5). '
Прямая, относительно которой определяется положение каждой точки обвода профиля, называется хордой (рис. 44). Отрезок этой прямой от передней точки профиля (его носика) до задней (его хвостика) называется длиной хорды. Расстояние по перпендикуляру от хорды до точек обвода профиля изменяется.
Наибольшая величина суммы высоты верхнего и нижнего обвода называется толщиной профиля. В большинстве случаев толщина профиля задается не по абсолютной величине, а в процентах
Рис. 44. Элементы профиля:
1 — средняя линяя; 2 — хордв; b — длина хорды; / — вогнутость профиля; Х( — расстояние до наибольшей вогнутости; С — толщина профиля; Ув — высота верхнего обвода, У м — высота иижиего обводв; с — относнтельивя толщина профиля; / — относительная вогнутость профиля
Рис. 45. Построение профиля:
а координаты; б — ординаты точек контура; в — контур профиля; b — длина хорды
длины хорды и называется относительной толщиной, благодаря чему можно сравнивать между собой различные профили. По относительной толщине профили делятся на тонкие (у которых С меньше 8%), средние (С равно— 12%) и толстые (С больше 12%).
Важной геометрической характеристикой профиля является форма средней линии. Средняя линия соединяет переднюю и заднюю точки профиля и делит пополам отрезки, определяющие толщину профиля.
Стрелка прогиба средней линии относительно хорды называется вогнутостью профиля. Отношение вогнутости к длине хорды называется относительной вогнутостью. В зависимости от величины вогнутости профили делятся на маловогнутые (до 1,5%), средней вогнутости (2— 4%) и сильно вогнутые (более 4%).
Профили, у которых кривизна средней линии, i следовательно, и вогнутость меняют свой знак, на зываются S-образными. Геометрические характе ристики профилей даются обычно в таблицах. Opt этом все размеры приводятся в процентах от длины хорды.
Для вычерчивания профиля пользуются системе! прямоугольных координат (рис. 45).
Прямую, на которой строится профиль, размена ют точками, отстоящими от начала координат ш расстояния (в процентах от длины хорды), указанные в таблице профилей (графа X).
Через эти точки проводят перпендикуляры, из которых откладывают в зависимости от знака ординаты точек контура профиля (вверх Ув и вниз yj Полученные точки соединяют плавной кривой, которая и образует контур профиля. • -«-
Рис. 46. Обтекание профиля крыла:
Я—полная аэродинамическая сила; а—угол атаки; Q — сила лобового сопротивления; У— подъемная сила; Су— коэффициент подъемной силы; q— нагрузка накрыло (г/дм2); Vmox— макснмальиаи скорость полета (м/с)
Особенно внимательно надо вычерчивать носик профиля. Для вычерчивания его формы в таблицах обычно дается величина радиуса носика профиля также в процентах от длины хорды.
Аэродинамические исследования профилей обычно ведутся для целой серии. Каждый профиль серии, помимо цифровых обозначений, характеризующих геометрию профиля, имеет определенное буквенное обозначение, указывающее или учреждение, где создан и исследован профиль, или инициалы автора.
Расшифровка некоторых буквенных обозначений следующая:
ЦАРИ — Центральный аэрогидродинамический институт (СССР);
MCA — Национальный авиационный консультативный комитет (США);
MVA — Институт исследования моделей в Гёттингене (ФРГ);
RAF — Государственные авиационные заводы (Англия);
В — Бенедек, автор авиамодельных профилей (Венгрия);
SI — Сигурд Изаксон, автор профилей (Дания);
Clark — Вирджиниус Кларк, автор профилей (США);
Go —Исследовательский институт (ФРГ);
М — доктор Макс Мунк, автор профилей (США);'
Е —доктор Рихард Эпплер, автор профилей (ФРГ).''
Иногда для того, чтобы по условному обозначению профиля иметь представление о его основных геометрических данных, пользуются особым цифровым шифром. Профили серии NACA обозначают, например, так: AfACA-4409, NACA-23012 или NACA- 6412. При четырехзначном шифре (например, 6412) первая цифра обозначает относительную вогнутость
профиля в процентах от хорды, вторая — положение максимальной вогнутости относительно носика профиля в десятых долях или процентах от хорды, а последние цифры — относительную толщину профиля в процентах от длины хорды. АЛСА-6409 расшифровывается так: относительная вогнутость — 6%, положение максимальной вогнутости — 0,4 или 40%, относительная толщина профиля — 9%.
Пятизначные обозначения (например, NACA- 23012) расшифровываются так: первая цифра обозначает относительную вогнутость, вторая и третья вместе — удвоенную величину положения максимальной вогнутости относительно носика профиля в процентах от длины хорды, последние две цифры — относительную толщину профиля в процентах от хорды.
Подъемная сила
Если тело несимметрично или симметрично, но стоит под углом к направлению движения, то у такого тела возникает большая или меньшая подъемная сила. Есть тела, которые обладают большой подъемной силой при сравнительно малом лобовом сопротивлении. К ним относятся крылья птиц и летательных аппаратов (самолетов, планеров, летающих моделей). Фигура, которая получается при сечении крыла поперечной плоскостью, называется профилем крыла.
Мы уже говорили об образовании сопротивления трения и сопротивления давления. Одиако всякая несущая поверхность, имеющая какой-либо профиль, помимо сопротивления создает еще и подъемную силу, обеспечивающую полет летательного аппарата. Если крыло поставить под некоторым углом к направлению потока (рис. 46), то на него будет действовать сила, называемая полной аэродинамической силой.
Ее можно разложить на две составляющие: по направлению потока — сила лобового сопротивления; перпендикулярно к потоку — подъемная сила.
О подсчете и формуле лобового сопротивления говорилось выше. Величина подъемной силы может быть подсчитана по аналогичной формуле.
По своей величине С8 хороших крыльев превышает величину Сх в 20—30 раз. Установлено также, что величина С8 зависит от числа Рейнольдса и турбулентности потока воздуха.
При определении коэффициента подъемной силы также пользуются таблицами самолетных профилей, учитывая, при каких условиях и числах Рейнольдса эти таблицы составлены. Значения коэффициента С8 и С* находят путем продувки эквивалентного крыла в аэродинамической трубе, а их значения наносят на график. Удобно их показывать на одном графике, который называется полярой к р ы- л а. Поляру строят для углов атаки от —4° до +22°, откладывая иа осях значения С8 и Сх, помечая соответствующие углы атаки. Так как эти значения зависят от удлинения и числа Рейнольдса, то указывают их величины для данного графика.
Имея поляру (рис. 47), можно определить ряд величин, которые характеризуют крыло. Если провести касательную к поляре, параллельную оси Сх, то в точке касания получают угол атаки, соот-
Рис. 47. Поляра крыла:
акр — критический угол атаки; анв — ививыгоднейшнн угол атаки; К — аэродинамическое качество
Рис. 48. Воздушные нагрузки, действующие на крыло:
R— равнодействующая сила полного давления; ЦД — центр давления
Рис. 49. Перемещение ЦД профилей в зависимости от угла атаки:
/ — двояковыпуклых несимметричных, 2 — вогнуто-выпуклых; 3 — S-образных, 4 — симметричных
ветствующий максимальной величине Сд. Этот угол называется критическим углом атаки. Как видно из поляры, при увеличении угла атаки до критического коэффициента подъемной силы и силы лобового сопротивления увеличиваются. Существует такой угол атаки, для которого соотношение С8 и Сх оказывается максимальным. Этот угол атаки называется наивыгоднейшим.
Чтобы его найти, нужно из начала координат провести касательную к поляре.
Отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению или их коэффициентов называется аэродинамическим качеством. Значения подъемной силы и, соответственно, их коэффициентов с изменением углов атаки меняются, значит, меняется и качество крыла.
Важным является понятие центра давления. На разные участки крыла действуют различные давления (рис. 48).
Если разбить поверхность крыла на квадратики и сложить силы, действующие на них, то получим равнодействующую силу полного давления. Точка приложения равнодействующей воздушных сил называется центром давления. Условились
считать, что центр давления лежит на хорде крыла, Если характер обтекания правой и левой половину крыла одинаков, центр давления всего крыла лежит в плоскости симметрии. Нарушение геометрическое и аэродинамической симметрии крыла вызовет смещение центра давления. Поэтому важно точно выполнять крыло модели, добиваться, чтобы не было перекосов, разности установочных углов, разности профилей и других асимметрий.
Положение центра давления на хорде зависит от угла атаки и оказывается различным у профилей разной формы. Характер перемещения центра давления вдоль хорды при изменении угла атаки также зависит от формы профиля, вернее, от вогнутости средней линии (рис. 49).
В этом отношении профили делятся на три категории— несимметричные (/—2), S-образиые (3) и симметричные (4). У несимметричных профилей центр давления (ЦД) при увеличении угла атаки перемещается вперед и наиболее переднее положение занимает при углах атаки, близких к критическим. В этом случае ЦД находится примерно на расстоянии 25—35% хорды от носика профиля. При уменьшении угла атаки ЦД перемещается назад
Рис. 50. Оси, вокруг которых колеблется модель:
$f—У — вертикальная ось; г—г— поперечная ось; х—х — продольная ось; Э — элероны; РВ — руль высоты; РП — руль поворота"
и при углах атаки, близких к С8=0, уходит за пределы крыла.
Несколько иное перемещение ЦД у S-образных профилей. Если хвостик профиля отогнут мало, то перемещение ЦД такое же, как и профилей первой категории. Если хвостик отогнут больше, то профиль будет иметь постоянный центр давления. Если же его отогнуть еще больше, то центр давления при увеличении угла атаки отходит назад. Профили такого типа применяются на моделях «летающее крыло».
У симметричных профилей средняя линия прямая н центр давления в пределах значительного диапазона углов атаки занимает постоянное положение, находясь примерно на расстоянии 25% длины хорды от носика, а при углах атаки, больших критического, центр давления резко уходит назад.
Балансировка и устойчивость моделей
Летающая модель может летать на режиме, соответствующем определенной скорости, при выполнении двух условий:
если моменты сил, действующие на модель, могут быть уравновешены (сбалансированы) на этом режиме (это условие называется балансировкой);
если модель самостоятельно возвращается в состояние равновесия, после того как причины, нарушившие это равновесие, перестанут действовать (это условие называется устойчивостью). Исходным, следовательно, является равновесие сил и моментов, что бывает, когда модель летит с постоянной скоростью и углом атаки. В полете модель совершает колебания вокруг трех осей, проведенных через центр тяжести (рис. 50).
Вращение модели можно рассматривать вокруг каждой из этих осей. Вращаясь вокруг поперечной
оси z, модель совершает продольные колебания, вращаясь вокруг вертикальной оси у — путевые колебания, и вращаясь вокруг оси х — поперечные колебания.
К каждому из этих вращений можно применить сформулированные выше два условия. Таким образом, модель должна быть сбалансирована в продольном отношении и обладать продольной устойчивостью. Она должна также иметь путевую и поперечную устойчивость и быть сбалансирована в путевом и поперечном отношении.
Путевая и поперечная устойчивость тесно связаны друг с другом, поэтому часто их объединяют и называют боковой устойчивостью.
Продольная устойчивость
Продольная устойчивость модели, имеющей оперение, обеспечивается стабилизатором и соответственно подобранным положением центра тяжести модели (рис. 51).
Действие стабилизатора заключается в следующем. Если модель внезапно под действием потоков воздуха изменила угол атаки, то на стабилизатор, который также отклонится и изменит свой угол атаки, начнет действовать добавочная воздушная сила АУго. Плечом этой силы относительно центра тяжести модели будет расстояние LTd называемое плечом горизонтального "оперения. Возникает момент (МГ(), который и возвращает модель в исходное положение. Как видно из формулы, приведенной на рис. 51, чем больше плечо горизонтального оперения и площадь стабилизатора, тем больше момент от горизонтального оперения и тем эффективнее его действие, направленное на обеспечение устойчивости.
Рис. 51. Влияние горизонтального оперения на обеспечение продольной устойчивости"Рис. 51. Влияние горизонтального оперения на обеспечение продольной устойчивости"Рис. 52. Перемещение центра давления (ЦД) в завнснмости от1 угла атаки:/ — кривая перемещения; а — угол атаки; М — момент от подъемной силы; У — подъемная сила; G — сила весаРис. 52. Перемещение центра давления (ЦД) в завнснмости от1 угла атаки:/ — кривая перемещения; а — угол атаки; М — момент от подъемной силы; У — подъемная сила; G — сила весаОднако такому действию обычно противодействует крыло, особенно если положение центра тяжести модели относительно хорды крыла оказывается достаточно близким к задней кромке.
Рис. 51. Влияние горизонтального оперения на обеспечение продольной устойчивости"
Рис. 51. Влияние горизонтального оперения на обеспечение продольной устойчивости"
Рис. 52. Перемещение центра давления (ЦД) в завнснмости от1 угла атаки:
/ — кривая перемещения; а — угол атаки; М — момент от подъемной силы; У — подъемная сила; G — сила веса
Рис. 52. Перемещение центра давления (ЦД) в завнснмости от1 угла атаки:
/ — кривая перемещения; а — угол атаки; М — момент от подъемной силы; У — подъемная сила; G — сила веса
Чтобы разобраться, как влияет положение центра тяжести по хорде крыла на продольную устойчивость, вспомним, как перемещается точка приложения аэродинамической силы (центр давления). Из аэродинамики известно, что центр давления перемещается примерно так, как это показано на рис. 52. С увеличением угла атаки он обычно перемещается вперед, с уменьшением — назад.
Момент подъемной силы относительно центра тяжести модели стремится повернуть крыло, а с ннм н всю модель в ту или иную сторону. Момент, стремящийся увеличить угол атаки крыла, считается положительным и называется кабрирую- щ и м; момент, стремящийся уменьшить угол атаки, считается отрицательным и называется пикирующим. Величина и направление момента очень сильно зависят от положения центра тяжести модели, через который проходит поперечная ось.
Следовательно, если ось, проходящая через центр
тяжести модели, расположена близко к передней кромке крыла, то оно будет устойчиво в продольном отношении, и такому крылу не потребуется стабилизатор. При центре тяжести, расположенном от передней кромки дальше четверти хорды, крыло окажется неустойчиво и стабилизатор будет нужен.
Таким образом, мы видим, что расположение центра тяжести модели относительно крыла сильно влияет на момент крыла и определяет продольную устойчивость модели. Продольная устойчивость модели зависит и от расположения центра тяжести по высоте: чем ниже он расположен относительно хорды крыла, тем более устойчива модель. При этом центр тяжести действует как маятник стенных часов. Если мы отведем маятник вбок, он будет тем быстрее возвращаться в исходное положение, чем ниже расположен его груз. Летящая модель после того, как нарушится ее равновесие в результате какой-либо внешней причины, может совершать разнообразные продольные движения. Под влиянием одной из внешних причин модель выводится из того режима полета, то есть с того утла атаки, на который она рассчитана и отрегулирована.
Рис. 53. Равновесие моментов от действия стабилизатора и крылаРис. 53. Равновесие моментов от действия стабилизатора и крылаПродольное движение самолета изучается отраслью аэродинамики, называемой динамической устойчивостью самолета. Чтобы выявить связь основных размеров модели с характером ее продольных движений, воспользуемся важнейшими выводами динамической устойчивости самолета.
Рис. 53. Равновесие моментов от действия стабилизатора и крыла
Рис. 53. Равновесие моментов от действия стабилизатора и крыла
В теории у самолета, планера и летающей модели различают две принципиально разные продольные неустойчивости: апериодическую и колебательную. Апериодическая неустойчивость характеризуется тем, что модель, выведенная из равновесия, уходит от исходного угла атаки, непрерывно увеличивая это отклонение, пока не сваливается на крыло. При колебательной неустойчивости модель, выведенная из равновесия, совершает продольные колебания вокруг центра тяжести; полет при этом происходит волнообразно со все увеличивающейся амплитудой. Размеры модели необходимо выбирать так, чтобы, не имея апериодической неустойчивости, она имела определенную степень колебательной устойчивости. Модель, устойчивая в колебательном отношении, должна уменьшать амплитуду вдвое на третьей полуволне продольных колебаний. Расчеты показывают, что для этого необходимо соответствующим образом выбирать положение центра тяжести относительно средней аэродинамической хорды, а также размеры стабилизатора.
На характер продольных колебательных движений самолета и модели влияет много факторов. Этими факторами являются коэффициент лобового сопротивления, размеры и положение стабилизатора, положение центра тяжести, разнесенность масс относительно центра тяжести (момент инерции модели), скорость полета и, наконец, так называемая плотность самолета нлн модели. Плотность самолета характеризует способность самолета своей массой сопротивляться воздействию внешних возмущений.
Как показывают теоретические исследования, характер продольного колебательного движения самолета или летающей модели меняется по-разному в зависимости от изменения продольной центровки при разных плотностях. Оказывается, например, что
для улучшения продольной колебательной устойчивости транспортного самолета, имеющего большую плотность, необходимо перемещать центр тяжести вперед, а для парящей модели, имеющей малую плотность, перемещение ЦТ вперед ухудшает продольную колебательную устойчивость. При более передней центровке модель или самолет стремятся более интенсивно вернуться в исходное положение. Чем меньше нагрузка на крыло, то есть чем меньше плотность, тем более интенсивно проявляется это стремление. При этом, стремясь вернуться к равновесию, модель столь энергично меняет свой угол наклона, что «проскакивает» исходное положение, к которому она стремилась. Этот процесс повторяется каждый раз, из-за чего возникают продольные колебания.
Смещая центр тяжести назад до 0,5—0,6 хорды, мы уменьшаем быстроту возвращения в исходное положение и склонность модели к продольным колебаниям. Именно поэтому парящие модели лучше всего летают с задними центровками.
Стабилизатор кроме сохранения продольной устойчивости модели позволяет получить равновесие (балансировку) всех продольных моментов, действующих на модель на нужном угле атаки. Для того чтобы сбалансировать момент, действующий на крыло на данном угле атаки, необходимо расположить стабилизатор под таким углом, при котором воздушная сила, действующая на него, создала бы относительно центра тяжести момент, равный моменту от крыла (рис. 53).
Боковая устойчивость
Если под влиянием внешних воздействий модель повернется на некоторый угол вокруг вертикальной оси, то у устойчивой в путевом отношении модели должны появиться силы, стремящиеся восстановить первоначальную траекторию полета. Такая устойчивость называется путевой устойчивостью (рис. 54).
Путевая устойчивость обеспечивается наличием вертикального оперения и определенным соотношением боковых площадей модели относительно ее
Рис. 54. Действие верт кального оперения иаm тевую устойчивость:В—величина отиосительнк статического момента вертикал кого оперения; I — плечо в^ тикальиого оперения; S — п® шадь крыла; / — размах крыдРис. 54. Действие верт кального оперения иаm тевую устойчивость:В—величина отиосительнк статического момента вертикал кого оперения; I — плечо в^ тикальиого оперения; S — п® шадь крыла; / — размах крыдцентра тяжести. Эффективность вертикального оперения определяется величиной относительного статического момента его площади.
Рис. 54. Действие верт кального оперения иаm тевую устойчивость:
В—величина отиосительнк статического момента вертикал кого оперения; I — плечо в^ тикальиого оперения; S — п® шадь крыла; / — размах крыд
Рис. 54. Действие верт кального оперения иаm тевую устойчивость:
В—величина отиосительнк статического момента вертикал кого оперения; I — плечо в^ тикальиого оперения; S — п® шадь крыла; / — размах крыд
При достаточно развитом вертикальном опереннн и значительном плече модель обычно устойчива. Если же эффективность вертикального оперения мала, то на малых углах скольжения может возникнуть боковое раскачивание модели или модель будет нейтральной к боковым порывам.
Поперечная устойчивость и взаимодействие с устойчивостью пути
Поперечной устойчивостью называется способность модели выходить из случайного крена. Поперечная устойчивость тесно связана с боковой устойчивостью (устойчивостью пути), так как в реальных условиях крен модели сопровождается появлением бокового скольжения, что приводит к изменению курса (пути). *
При возникновении крена, когда модель начинает скользить вбок (рис. 55), появляются поперечные моменты, которые у устойчивых в поперечном и путевом отношении моделей устраняют крен и разворот.
Как видно из рисунка, левое крыло, в сторону которого скользит модель, встречает поток воздуха под большим углом, чем правое. Поэтому на левой половине крыла возникает большая подъемная сила, чем на правом. Центр приложения суммарной подъемной силы смещается в сторону крыла с большей подъемной силой. Образуется плечо между центром тяжести и центром приложения суммарной подъемной силы. Возникает момент, который и возвращает модель в первоначальное положение. •
Эти моменты достигаются приданием крылу поперечного V при виде спереди или сзади. Модели, имеющие значительное поперечное V крыла, очень устойчивы.
Различают два вида поперечной н боковой № устойчивости — колебательную н спиральную.
Колебательная неустойчивость ха рактеризуется периодическим раскачиванием моде ли из стороны в сторону. Этот вид неустойчивой может быть вызван недостаточной площадью верп кального оперения или малым плечом между цеш ром тяжести и вертикальным оперением. Спа ра л ьи а я неустойчивость модели хараа теризуется «затягиванием» модели в спираль, ра диус которой уменьшается со временем. Этот вц неустойчивости бывает вызван обычно недостаток ным поперечным V крыла или чрезмерно больше! площадью вертикального оперения. Важными пара метрами для обеспечения поперечной и боково! устойчивости модели являются ее моменты инерци относительно центра тяжести. Величина этих момеа тов зависит от разноса масс модели. Иногда моде ли, имеющие правильно выбранные соотношени стабилизирующих и несущих поверхностей, летаю1 неустойчиво вследствие чрезмерного утяжелени концов крыльев или неправильного размещени дополнительного оборудования в фюзеляже. Жела тельно все дополнительное оборудование (особен» это относится к радиоуправляемым моделям) ра» мещать как можно ближе к центру тяжести.
Центр тяжести
Центром тяжести модели называется тот ка приложения силы массы модели.
Все детали модели имеют определенную массу Масса модели складывается из массы конструкт» модели в готовом состоянии и массы дополнитель него оборудования (двигатель, топливный бак i горючим, радиооборудование, электропитание, до полнительные механизмы). Расположение центр: тяжести относительно средней аэродинамическо! хорды крыла, выраженное в процентах, называете! центровкой.
Рис. 55. Взаимодействие поперечной устойчивости с устойчивостью пути
Центр тяжести не обязательно должен находиться на средней аэродинамической хорде. Как раз чаще всего он на ней и не расположен, а находится выше или ниже САХ. Модели неустойчивы, если центр тяжести расположен выше САХ. Если же центр тяжести расположен ниже САХ, то такие модели тем более устойчивы, чем ниже расположен центр тяжести. Отсюда ясно, что модели с верхним расположением крыла гораздо устойчивей, чем с нижним. Центровка имеет очень большое значение для летных характеристик модели, поэтому уже на стадии проектирования надо знать положение центра тяжести, а конструируя силовой набор н размещение всевозможных дополнительных устройств, необходимо учитывать их массу, их удаление от центра тяжести, так как они будут создавать моменты в полете. Следует так продумать конструкцию в целом, чтобы потом на готовой модели не пришлось загружать нос или хвост, левое или правое крыло, ведь это будет паразитный (бесполезный) груз, а нормы и так очень жесткие для расчета массы модели.
Управляемость
Самолет-прототип, управляемый человеком, должен реагировать на отклонения определенных органов управления.
Подобные же органы имеются н на моделях, которыми управляют с помощью корд (на кордовых моделях), с помощью заранее запрограммированных различных механизмов, а также с помощью радиоустройств.
Выше говорилось, что модель должна сохранять устойчивость вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. Способность изменять свое положение относительно этих же осей под воздействием орга
нов управления называется управляемостью модели.
Вращение вокруг вертикальной осн, то есть в путевом отношении, осуществляют с помощью руля направления. Повороты вокруг продольной оси (по крену) производят с помощью элеронов, размещенных на половинках крыльев и отклоняющихся в противоположные стороны. Для изменения положения вокруг поперечной осн предназначены рулн высоты, укрепленные на стабилизаторе. Этой же цели служат отклонения всего стабилизатора.
Иногда вращение вокруг осей z и х осуществляется одновременно с помощью рулей, называемых элеронами, которые работают как элероны и рули высоты. Такие устройства чаще всего применяются на летательных аппаратах типа летающее крыло, то есть не имеющих стабилизатора. Кроме того, на самолетах применяются и другие аэродинамические рулн (закрылки, предкрылки, щнтки, управляемые щели и другие устройства), предназначенные менять скорость илн траекторию полета самолета.
Управляемость — действие, обратное устойчивости. Очень устойчивые самолеты и модели одновременно являются и плохо управляемыми, а слабо устойчивые самолеты и модели, наоборот, хорошо управляемыми. Эти два противоположных фактора несовместимы и специфичны для каждого типа самолета и модели. К примеру, транспортный самолет должен быть устойчив за счет некоторого снижения управляемости, а самолет, предназначенный для выполнения фигур высшего пилотажа, должен быть хорошо управляем за счет снижения устойчивости.
Такая же зависимость наблюдается и в моделизме. Модель, не предназначенная для выполнения фигур, делается более устойчивой за счет снижения управляемости. На такой модели некоторое время можно производить полет, не управляя ею, и она сохраняет заданный режим н устойчиво продолжает
Рис. 56. Действие р ля поворотаРис. 56. Действие р ля поворотаполет. Наоборот, модели, предназначенные для выполнения фигур высшего пилотажа, делаются легко управляемыми, но они не держат режима полета без действия рулями управления, то есть модель неустойчива. Такими, к примеру, делаются кордовые и радиоуправляемые пилотажные модели.
Рис. 56. Действие р ля поворота
Рис. 56. Действие р ля поворота
Как же производится управление моделью и повороты ее вокруг трех осей?
Как уже говорилось выше, вращение вокруг вертикальной оси осуществляется с помощью руля направления. Отклоняясь, руль направления искривляет в ту или другую сторону среднюю линию профиля, как бы изменяя форму профиля. В результате возникает боковая сила, которая, действуя на плечо, создает момент, разворачивающий модель в сторону отклонения руля направления (рнс. 56). Чтобы прекратить вращение, необходимо вернуть руль направления в исходное положение. Иногда бывает и так, что руль вернулся в исходное положение, а модель еще продолжает вращение. Здесь, как и в отношении устойчивости, сохраняются силы инерции, зависящие от массы и разноса грузов.
Чтобы осуществить вращение вокруг продольной оси, например, влево, необходимо элерон левого крыла поднять вверх, а элерон правого крыла опустить вниз. Происходит то же самое, что и на руле направления, но в двух позициях (рис. 57, а). На левом крыле при отклоненном вверх элероне уменьшается подъемная сила крыла за счет изменения обтекания крыла в месте расположения элерона, а на правом крыле, по тем же причинам, подъемная сила увеличивается. Центр давления перемещается в сторону крыла с большей подъемной силой и образуется плечо между центром давления и центром тяжести. Произведение разности подъемных сил на плечо дает момент, который и накреняет модель в левую сторону. Чтобы остановить вращение н оставить лететь модель с каким-то креном, необходимо вернуть элероны в исходное положение. Здесь тоже оказываются силы инерции и разнос масс крыла. Иногда, особенно при слишком тяжелых концах крыла, для прекращения дальнейшего увеличения
. крена приходится не только возвращать элерок в исходное положение, но и отклонять нх в обра? ном направлении.
Чтобы управлять моделью по высоте, то есть вре щать вокруг поперечной оси, должен быть отклоне руль высоты. При нормальной схеме модели, когд крыло впереди, а стабилизатор с рулем высот сзади, для набора высоты необходимо отклони! руль высоты вверх, а для снижения — вив (рис. 57, б).
При отклонении руля высоты вверх возникав (за счет искривления профиля стабилизатора и из менения потока обтекания) подъемная сила стабв лизатора. Эта сила, действуя на плечо, создав момент стабилизатора, что заставляет модель из» нять высоту. Этот же момент переводит крыло к большие или меньшие углы атаки. На крыле увела чивается или уменьшается полная аэродинамича ская сила н, как следствие, подъемная сила крыл; что способствует более быстрому вращению. Дл! прекращения вращения также надо вернуть рул высоты в исходное положение. На процессе управ лення по высоте сказываются силы ннерцин и раз нос масс грузов. В установившемся режиме набор! высоты илн снижения прн определенной скоросп руль высоты находится в нейтральном положение как и в горизонтальном полете.
Так же как н устойчивость, управляемость модели вокруг каждой нх трех осей находится в непре рывной взаимозависимости. Так, при управленш рулем направления появляется креи и, наоборо!, при управлении по крену наблюдается разворот и курсу, а при одновременной работе рулем высот и элеронами происходит изменение по высоте- опускается или поднимается нос модели. Бываю такие самолеты н модели, когда прн хорошей управ ляемости, но прн наличии некоторых, пусть даже и малых моментов, изменяющих движение по все* или отдельным осям, приходится делать много мелких движений довольно большими рулями, что приводит к «проскакиванию» нужного режима. Бывав! и другое: в течение полета меняется центровка
Действие руля высоты в элероновДействие руля высоты в элероновРис. 57.Рис. 57.Рис. 58. Силы, действующие на модель:Рис. 58. Силы, действующие на модель:Р — сила тяги; Q — лобовое сопротивление; G — силе массы; У — подъемная сила; / — в условиях горизонтального полете; 2 — в наборе высоты; 3 — иа планированииР — сила тяги; Q — лобовое сопротивление; G — силе массы; У — подъемная сила; / — в условиях горизонтального полете; 2 — в наборе высоты; 3 — иа планировании
Действие руля высоты в элеронов
Действие руля высоты в элеронов
Рис. 57.
Рис. 57.
Рис. 58. Силы, действующие на модель:
Рис. 58. Силы, действующие на модель:
Р — сила тяги; Q — лобовое сопротивление; G — силе массы; У — подъемная сила; / — в условиях горизонтального полете; 2 — в наборе высоты; 3 — иа планировании
Р — сила тяги; Q — лобовое сопротивление; G — силе массы; У — подъемная сила; / — в условиях горизонтального полете; 2 — в наборе высоты; 3 — иа планировании
в результате выработки горючего. Для того чтобы изменить в небольших пределах балансировку модели, делают дополнительные маленькие рулн, называемые триммерами, которыми можно управлять в течение полета. На самолете для этого служат специальные ручки илн (при электрическом управлении) тумблеры, управляющие триммерами.
На радиоуправляемых моделях триммнрование применяется довольно часто. Однако на моделях не делают специальные рули-трнммеры, как на самолетах, а управляют илн целиком стабилизатором, изменяя в полете угол установки его, илн смёщают нейтральное положение руля высоты в нужную сторону. Для такого управления используется радиоаппаратура в основном с пропорциональным управлением.
Все вышесказанное относится к моделям свободного полета н к радиоуправляемым. Кордовые модели имеют свои особенности устойчивости, балансировки и управляемости, о чем будет рассказано в соответствующем разделе.
Воздушный винт на летающей модели
Все копии летающих моделей, за исключением копии планера, имеют устройства, с помощью которых они перемещаются в полете. Этн устройства состоят из двух основных частей — двигателя и движителя. Двигатель приводит в движение движитель, а последний создает силу, необходимую для полета авиамодели. В данной книге не разбираются вопросы теории и конструкции двигателей, так как эта тема довольно широко освещена во многих книгах. Что же касается движителей, то полезно остановиться на некоторых вопросах, влияющих на полет модели.
Для того чтобы модель могла держаться в воздухе и двигаться вперед, к ней, как н к летящему самолету, должны быть приложены две силы: подъемная и сила тяги. Подъемная сила при горизонтальном полете равняется весу модели и создается крыльями, а иногда частично и стабилизатором (рнс. 58, а).
Сила тяги создается вращающимся воздушным винтом или, если модель имеет реактивный двигатель, представляет собой силу реакции газов, выходящих нз этого двигателя. При горизонтальном полете сила тяги равна силе сопротивления воздуха, а при наборе высоты сила тяги, кроме преодоления сопротивления воздуха, воспринимает также часть массы модели (рис. 58, б). Поэтому для набора высоты тяга должна быть несколько больше, чем для горизонтального полета с той же скоростью. При планировании с неработающим двигателем и воздушным винтом модель получает поступательное движение за счет силы, являющейся частью веса модели (рис. 58, в).
Как образуется сила тяги воздушным винтом? Вращающийся воздушный винт своими лопастями непрерывно отбрасывает струю воздуха назад, то есть в сторону, противоположную полету. Отбрасываемая масса воздуха в силу закона Ньютона (действие равно противодействию) стремится оттолкнуть воздушный винт в обратную сторону, то есть в сторону полета.
Кроме того, частью силы тяги является еще одна
Рис. 59. Геометрические характеристики сечения лопасти винта:
2л/? — длина окружности; Н — геометрический шаг винта; h — действительный шаг винта (поступь); S — скольжение; а—угол атаки элемента лопасти; <р— угол установки элемента лопасти; £— угол действительного шага (поступи)
сила, о которой мы постараемся также дать пред- ставленне. Если лопасть винта разрезать поперек, то этот элемент лопасти имеет профиль, подобный профилю крыла. А так как воздушный вннт вращается по кругу и каждый его элемент движется с какой-то скоростью под каким-то углом атаки к потоку воздуха, на каждом элементе лопасти возникает сила, подобная подъемной силе крыла, но направленная не вверх, а вперед по траектории полета модели. Суммарная сила реактивного момента винта и сила, возникающая при движении лопасти по кругу, и создают так называемую силу тяги.
Одним нз основных геометрических размеров воздушного винта является его диаметр, точнее диаметр круга, описываемого концами лопастей при вращении винта. Плоскость этого круга называется плоскостью вращения вннта, а площадь круга называется площадью, сметаемой винтом.
Расстояние от осн вращения вннта до конца лопасти называется радиусом винта. Характерной величиной для вннта является его шаг, или то расстояние, которое пройдет внит вдоль оси своего вращения за одни оборот при вращении в твердом теле.
Если около оси винта вычертить цилиндр произвольного радиуса (рис. 59), то любая-точка сечения лопасти, лежащая на поверхности этого цилиндра, если представить, что он^ движется в твердой среде, будет двигаться по винтовой линии. Разрезав полученный таким образом цилиндр по образующей и развернув, получим прямоугольник, в котором винтовая линия изобразится диагональю ОВ.
Сторона АО равна пути, который проходит сечение лопасти за одни оборот. При этом сторона АВ дает так называемый шаг винта (Я).
Между шагом и углом установки сечения лопасти существует простое соотношение, выведенное по законам прямоугольного треугольника АВО.
Отсюда следует, что, зная угол установки каждого сечения лопастн н радиус, можно найтн соответ
ствующий шаг. Если все сечения лопасти воздуш ного вннта имеют одинаковый шаг, то такие вини называются винтами постоянного шага Если в различных сечениях лопасти шаг различны! то такие винты называются винтами пер» м е н и о г о шага. Закон изменения шага по дли не лопасти зависит от конструкции и формы винта. Обычно шаг вннта к концу лопасти уменьшают.
Так как воздух не является твердым телом, и путь, проходимый воздушным винтом за один обо рот, или действительный шаг в и н т д будет отличаться от геометрического ш а га на величину, которая называется скольжо и и е м. При нормальном горизонтальном полете действительный шаг меньше геометрического а скольжение положительное. При планировании t большой скоростью с винтом, вращающимся на ма лых оборотах, действительный шаг может оказать ся больше геометрического, а скольжение будя отрицательным. Таким образом, действительны) шаг или, как его называют в расчетах, пос т у п ь — это то расстояние, которое модель проле тает за время, пока воздушный вннт сделает одна оборот. Разность между шагом винта и его поступь» называется скольжением (S).
Из сказанного выше следует, что лопасть движется по линии ОС и имеет угол атаки тем больше, чем больше скольжение. Поступь можно опредс лить, разделив скорость модели в метрах в секунд; на число оборотов вннта в секунду. Если разделит) величину поступи на диаметр винта в метрах, те получим относительную поступь. Эта вс личина чрезвычайно важна при подборе и расчете воздушных винтов.
. Воздушные вннты в зависимости от направлени! вращения называются левыми или правыми. Есле винт при полете модели от нас вращается протщ часовой стрелки, то он называется левым, если же он вращается по часовой стрелке, то он называете! правым. Винты, установленные спереди моделг н как бы тянущие ее за собой, называются тяну-
Рис. 60. Основные части лопасти винта:
/ — направление полета; 2 — направление вращения; 3 — передняя кромка; 4 — задняя кромка, 5—спинка; 6—рабочая сторона; 7— втулка; 8— ось лопасти
щ и м и. Иногда вннт устанавливается не спереди, а сзади крыла. В этом случае вннт уже не тянет, а толкает и поэтому называется толкающим.
Воздушный винт может быть изготовлен так, что лопасти и втулки представляют собой одно целое. Иногда отдельные лопасти прикреплены к специальной втулке. Та часть лопастн, которая служит для соединения со втулкой, называется комлем и почти не участвует в создании силы тягн. Форма остальной рабочей части лопастн обычно имеет в плане вид пера, сужающегося к концу и к комлю. Рабочая часть лопасти (рис. 60) имеет плоскую или вогнутую поверхность со стороны, противоположной направлению полета. Другая сторона лопасти большей частью делается выпуклой и называется спинкой. Линии соединения рабочей поверхности и спинки образуют контур лопасти н называются кромками илн ребрами.
Кромка лопасти, встречающая при вращении винта воздушный поток, называется передней, а противоположная — задней.
Сечение лопасти, сделанное по ее рабочей части, называется профилем н имеет форму, похожую на сечение крыла самолета. Формы профилей ло- мсти бывают различными в зависимости от кон- лрукции и условий, в которых должен работать воздушный вннт.
Так как лопасть одновременно вращается вокруг оси винта и движется вперед вместе с летящей моделью, то полная скорость каждого сечения лопасти состоит нз двух скоростей: окружной и поступательной. Если изобразить эти скорости в некотором масштабе в виде отрезков, каждый из которых направлен в сторону своего движения, то образуется так называемый треугольник скоростей (рнс. 61).
Поскольку скорость полета для всего винта одинакова, а окружная скорость тем больше, чем дальше сечение расположено от оси винта, то ясно, что у конца лопасти треугольник скоростей будет иметь гораздо большее основание, чем у комля.
Из этого следует, что величина н направление полной скорости у различных сеченнй лопастн различны. Каждый элемент лопастн должен быть установлен под определенным углом атаки к направлению полной скорости. Поэтому лопасть не может быть плоской, как доска, а должна иметь закрутку, то есть разность углов установки сеченнй у комля и на конце. Углом установки сечения называется угол расположения сечення относительно плоскости вращения винта. К концу лопасти угол установки должен уменьшаться.
Угол установки определяет собой и шаг винта на данном радиусе. Так как шаг винта может быть постоянным или переменным вдоль лопасти, то для удобства под шагом винта понимают шаг, замеренный на расстоянии 0,75 радиуса винта (считая от осн вращения).
Лопасть воздушного винта имеет очень сложную форму, чтобы, во-первых, профили сечений создавали, как н крыло самолета, достаточную подъемную силу, часть из которой преобразуется в силу тяги; во-вторых, чтобы каждое сечение было расположено под соответствующим углом атаки относительно набегающего потока воздуха. Кроме того, во время работы на лопастях, особенно с большими оборотами на поршневых двигателях, возникают усилия, стремящиеся изогнуть, скрутить и разорвать лопасть. Чем ближе к комлю, тем эти усилия больше. Поэтому для придания лопасти необходимой прочности толщина сечений у комля делается большей, чем у конца. Эти усилия являются следствием взаимодействия винта и набегающего потока воздуха, а также действия массы самих лопастей.
Для создания силы тяги вннт должен затрачивать механическую энергию, получаемую от установленного на модели двигателя.
Механическая энергия на винте проявляется в виде мощности, то есть в виде способности производить в единицу времени (секунду) механическую работу по перемещению летящей модели в воздухе. Как известно, механической р а б о-
Рис. 61. Треугольник скоростей элемента лопасти винта:
Р— сила тяги; У—подъемная сила; R— полная аэродинамическая сила; Q — сила лобового сопротивления; со — окружная скорость; V — скорость полета; V — полная скорость
той называется произведение силы на расстояние, пройденное телом в направлении действия силы. В нашем случае силой, измеряемой в килограммах, является лобовое сопротивление модели, нли, что то же, сила тяги винта. Расстоянием, измеряемым в метрах, будет путь, пролетаемый моделью в 1 с. При вращении воздушного винта на каждой его лопасти возникают силы сопротивления вращению, которые можно считать сосредоточенными на лопасти в некоторой точке на определенном радиусе от осн вращения винта, или, как говорят, на определенном плече. Но всякая сила, действующая на некотором плече, создает крутящий момент.
В нашем случае будем иметь крутящий момент сопротивления вращению. Для его преодоления двигатель должен развивать такой же действующий момент, но направленный в обратную сторону.
Вращая воздушный винт и преодолевая его сопротивление вращению, двигатель дает возможность винту создавать силу тяги. Но в создании силы тяги участвует не вся мощность, получаемая винтом от двигателя. При нормальном горизонтальном полете модели примерно 1/5—1/6 часть мощности, получаемая винтом от двигателя, в создании силы тяги не участвует и теряется бесполезно. Это зависит от многих причин, одна нз которых — правильность расчета винта, точность его изготовления и даже отделка. На винте силы трення приобретают большее значение, чем на крыле, так как элементы лопасти винта имеют большие скорости.
Следует иметь в виду, что при работе воздушного винта вблизи крыла, фюзеляжа или других
частей летающей модели происходит взаимное влщ ние этих частей и винта. Дело в том, что струя t винта, встречая на своем пути части модели, видок меняется и при этом меняются аэродинамические у рактеристики винта. С другой стороны, части мод ли, оказавшиеся в струе, имеющие, как мы уже зк ем, скорость большую, чем скорость полета, созд ют повышенное сопротивление движению и, таю образом, аэродинамические характеристики моды также меняются. В итоге взаимного влияния во душного винта и модели получается некоторое уху) шение их аэродинамических характеристик.
Гироскопический эффект винта
Траектория движения модели, начиная от вале до посадки, почти непрерывно меняется, за искл| ченнем установившегося горизонтального полета к определенной скорости при постоянных оборота двигателя.
Но даже в установившемся горизонтальном в лете возмущенные потоки воздуха могут кратковр менно нарушать равновесие и изменять траектори полета.
Вращающийся воздушный винт представляет с бой своеобразный гироскоп и действие гироскош ческих моментов от вращающегося воздушного вн та могут довольно значительно изменить траекд рию движения модели. Это необходимо учитывав еще и потому, что современные авиамодельные ды гатели характеризуются высокой частотой вращена (15 000—20 000 мин-1), а также довольно знач| тельными размерами и массой.
- Для обеспечения правильной регулировки мод ли необходимо знать, в каком направлении действ; ет гироскопический момент при данном направо нии вращения винта и различных угловых отклею ниях модели от прямолинейной траектории.
Воздушный винт с носовым обтекателем (коков представляет собой ротор гироскопа. Если попытал ся изменить положение его оси, то ротор окаже противодействие н его ось приобретает движем в направлении, перпендикулярном направлена Первоначального перемещения (рнс. 62).
В случае вращения ротора гироскопа в другу сторону направление движения оси изменится к обратное.1
Возникновение гироскопического момента обу ловлено силами инерции вращающегося тела. Это момент может быть представлен в виде пары сю Направление действия пары сил зависит от напры * ления вращения и направления возмущающей сю i рости. Направление перемещения точки А оси роте < ра, к которой приложена окружная скорость, на! • дем, если повернем направление скорости воз№ < щения на 90° вокруг оси ротора в сторону его вре J щения. На рис. 62 приведено направление действе • гироскопического момента для винтов правого (б > и левого (б) вращения.<
На моделях обычно используются двигатели I вращением вала по часовой стрелке, если смотрет 1 со стороны двигателя (то есть правого вращения) 1 На моделях-копиях иногда применяют редукторы,; > это часто приводит к изменению направления epi * щения винта.
На моделях с высокооборотными двигателям с
ааРис. 62. Направление движения оси гироскопа при действии возмущения и направление действия гироскопического момента:Рис. 62. Направление движения оси гироскопа при действии возмущения и направление действия гироскопического момента:а—правое вращение винта; б — левое вращение винта; со — стрелка показывает направление движения носовой части модели (действие возмущения); пунктирная линия — действие гироскопического момента; z — направление разворота плоскости гироскопа (винта)а—правое вращение винта; б — левое вращение винта; со — стрелка показывает направление движения носовой части модели (действие возмущения); пунктирная линия — действие гироскопического момента; z — направление разворота плоскости гироскопа (винта)Рис. 63. Устранение действия крутящего момента винтаРис. 63. Устранение действия крутящего момента винта
а
а
Рис. 62. Направление движения оси гироскопа при действии возмущения и направление действия гироскопического момента:
Рис. 62. Направление движения оси гироскопа при действии возмущения и направление действия гироскопического момента:
а—правое вращение винта; б — левое вращение винта; со — стрелка показывает направление движения носовой части модели (действие возмущения); пунктирная линия — действие гироскопического момента; z — направление разворота плоскости гироскопа (винта)
а—правое вращение винта; б — левое вращение винта; со — стрелка показывает направление движения носовой части модели (действие возмущения); пунктирная линия — действие гироскопического момента; z — направление разворота плоскости гироскопа (винта)
Рис. 63. Устранение действия крутящего момента винта
Рис. 63. Устранение действия крутящего момента винта
нельзя устанавливать тяжелые винты и коки — это приводит к большим гироскопическим моментам.
Реактивный момент и влияние воздушной струи от винта
Для вращения воздушного винта используется крутящий момент, развиваемый двигателем. При этом на модель действует реактивный момент, равный крутящему, но направленный в противоположную сторону. Под действием реактивного момента модель накреняется в сторону, обратную вращению винта. Чем больше диаметр винта при постоянной развиваемой мощности, тем меньше обороты двигателя, тем значительнее крутящий момент и сильнее должна наклоняться модель. Крутящий момент двигателя может быть полностью уравновешен при специальной регулировке. Сущность ее заключается в том, чтобы получить силы, противодействующие крутящему моменту. Для этого ось вращения винта (илн ось вращения вала двигателя) на 1—3° смещают в сторону, противоположную развороту от реакции винта, то есть в сторону вращения винта. Тем самым смещают ось тяги в сторону от оси симметрии модели. Между центром тяжести и осью тяги возникает некоторое плечо, а действие тяги на это плечо создает момент, препятствующий развороту модели от действия реактивного момента (рис. 63).
Момент от винта пропорционален силе тяги. При остановке двигателя тяга и моменты пропадают. Это дает возможность подобрать угол смещения так, чтобы тяга компенсировала влияние реактивного момента. Подобная регулировка удобна тем, что нарушение режима двигателя мало влияет на балансировку модели в моторном полете.
Действие, обратное действию реактивного момента, вызывается закруткой воздушной струи за винтом модели, что особенно сказывается на моделях с винтами большого диаметра. При работе вннта воздух закручивается лопастями в сторону вращения лопастей. Это приводит к тому, что поток за винтом распространяется по спирали. Крыло, расположенное в закрученной струе, будет обтекаться несимметрично. В зависимости от расположения крыла (ниже оси тяги, выше или по оси тяги) действие закрученной струи может быть различное — или усугубляющее, или ослабляющее реактивный момент винта.
На рис. 64 крыло расположено в закрученной струе с правым вращением винта, воздушный поток несколько отклоняется и набегает на правое крыло спереди и сверху, а на левое крыло спереди и снизу. Это приводит к изменению углов атаки в районе обтекания половин крыла закрученной струей. У левого крыла в данном случае угол атаки, а значит, и подъемная сила, увеличиваются, а у правого крыла угол атаки и подъемная сила уменьшаются. Общая аэродинамическая сила перемещается в сторону большей подъемной силы и между центром тяжести и точкой приложения общей аэродинамической силы создается плечо. Отсюда появляется кренящий момент, противодействующий реактивному моменту винта.
Вертикальное и горизонтальное оперения также обтекаются закрученным потоком и создают свои
Рис. 64. Действие воздушного потока за вращающимся воздушным винтом
поперечные силы и моменты, влияющие на устойчивый полет модели. Действие закрученной струи на горизонтальное оперение такое же, как и на крыло. Воздействие закрученной струи на вертикальное оперение зависит от его расположения. Если вся
площадь вертикального оперения расположен выше оси тяги, то оно обтекается только верхяб частью закрученной струи. При этом могут возню нуть боковые силы, стремящиеся повернуть моды в сторону, противоположную вращению винта.
;
;
i i
г г я ( п с
4 т с м м в
> г
R1
ЛЕТАЮЩИЕМОДЕЛИ-КОПИИ
До тех пор пока не было возможности реализовать на модели все, чем обладает самолет (полет, работа механизмов, регулирование двигателя в полете н т. д.), изготовление моделей-копий не было таким увлекательным занятием. Появление специальных микродвигателей, радиоаппаратуры дистанционного управления, особенно пропорциональной, новых материалов, клеев, лаков и красок сильно расширило возможность изготовления и пилотирования моделей-копий. Увлечение этим видом спорта стало массовым. Наступило время значительных перемен в управлении полетом и введении различной механизации на моделях. Появился своеобразный спортивный класс масштабных летающих моделей (рис. 65—67). В правилах соревнований для этих моделей предусмотрена не только оценка подобия модели прототипу и качества ее изготовления, но и оценка подобия полету прототипа и умения пилотировать модель автором.
Соревнования с масштабными моделями-копиями проводятся по правилам, разработанным как национальными спортивными организациями, так и международной Федерацией авиационного спорта (ФАИ), которая проводит чемпионаты мира. По правилам ФАИ в класс летающих моделей-копий самолетов (F-4) входят следующие категории: F- 4—А — свободнолетающие модели-копии самолетов; F-4—В — кордовые летающие модели-копии самолетов; F-4—С — радиоуправляемые летающие модели-копии самолетов; F-4—D — радиоуправляемые летающие модели-копии планеров. В настоящее время в нашей стране проводятся соревнования по моделям-копиям двух категорий — кордовым и радиоуправляемым моделям самолетов.
Правила соревнований по каждой категории включают в себя технические требования к моделям, порядок демонстрации полета модели и систему оценок за изготовление модели и полет.
В настоящее время действуют следующие технические требования, предъявляемые к летающим моделям-копиям:
площадь несущих поверхностей моделей всех категорий должна быть не более 150 дм2;
масса модели в сборе без топлива у кордовых одномоторных моделей не должна превышать 6 кг, у многомоторных — 7 кг;
масса радиоуправляемой модели в сборе без топлива, но с любым манекеном пилота, не должна быть более 6 кг;
нагрузка на единицу площади несущих поверхностей для кордовых — 150 гс/дм2, для радиоуправляемых — 100 гс/дм2;
поршневые двигатели для кордовых одномоторных моделей должны иметь рабочий объем не более 10 см3, многомоторных — не более 20 см3, реактивные — максимальную массу без отражателя не более 0,5 кг;
поршневые двигатели одномоторной радиоуправляемой модели должны иметь рабочий объем: двухтактный — не более 10 см3, четырехтактный — не более 20 см3; для двухмоторных моделей суммарный рабочий объем двухтактных двигателей — не более 15 см3, четырехтактных — не более 40 см3; для трехмоторных (и более) моделей суммарный рабочий объем двухтактных двигателей — не более 20 см3, четырехтактных — не более 40 см3.
Масштаб изготовления модели относительно прототипа — произвольный. Чтобы модель получила оценку за изготовление, должны быть представлены следующие документы:
чертежи прототипа в трех проекциях из официального источника с минимальным масштабом 1:72 (или минимальным размахом крыла 150 мм) и максимальным масштабом 1:24;
цветные рисунки из достоверных источников — для доказательства окраски и маркировки;
минимум три фотоснимка или репродукции прототипа, из них минимум один именно того прототипа, с которого сделана модель. Общая оценка выступления спортсмена складывается из оценки за лучший полет и стендовой оценки модели.
Все модели-копии должны взлетать и делать все маневры вплоть до посадки и рулежки подобно своему прототипу. Для производства полета никакие детали на модели не должны заменяться, за исключением воздушного винта. Проведение соревнований в каждой категории моделей определяется Положением о соревнованиях и Правилами проведения соревнований в СССР, разрабатываемыми Федерацией авиамодельного спорта ДОСААФ СССР, с которыми можно познакомиться в любой районной организации ДОСААФ.
Соревнования по этому увлекательному виду спорта становятся все более массовым и зрелищным мероприятием. Зрители видят в полете настоящий самолет, но гораздо меньших размеров, выполняющий те же маневры, что и прототип, хотя им управляет человек с земли.
Рис. 65. Одномоторная кордовая модель
Рис. 66. Двухмоторная кордовая модель
Рис. 67. Радиоуправляемая модель-копия самолета Ил-2
Из вышесказанного ясно, что спортивные моде- мопии должны быть изготовлены с максимальной годностью подобия прототипу. Порядок подхода к разработке конструкции и выбору прототипа очень гож с музейными макетами с той существенной разницей, что модель будет летающей н к ней потно технических требований, общих для всех мо- №й, участвующих в соревнованиях, будут предъ- тлены и требования аэродинамики, которые поставят жесткие рамки в выборе многих конструк- тевных элементов, двигателя и материалов.
Несмотря на появление разнообразных материа- юв, современной радиоаппаратуры дистанционного «травления и возможность широкого выбора двн- тателей, изготовление летающих моделей-копий по- «режнему остается очень непростым процессом, ^бующим немало терпения. Есть ряд определен- ш трудностей, осложняющих разработку, построй- iy и подготовку моделей, овладение пилотирова- вем. Но все эти трудности вполне преодолимы при Имьшом желании и серьезном увлечении.
Одно из первых препятствий, с которым при- юдится столкнуться решившему построить модель, ло трудность получения информации о выбранном прототипе. К сожалению, очень мало существует цоступной литературы, где бы в полном объеме был жан тот или иной самолет, и часто приходится юбирать материал из многих источников. Отсюда вывод: на первом этапе следует примириться с тем, что можно выбирать не любой прототип, а тот, по которому есть документация, необходимая для изготовления модели. Объем требующейся документации зависит от назначения модели. Если вы не будете участвовать со своей моделью в соревнованиях, можно ограничиться минимумом информации. Если же модель должна участвовать в соревнованиях по установленным правилам, то здесь необходимо иметь такой набор документации, который гарантировал бы точную оценку соответствия прототипу.
Второе препятствие приходится обычно преодолевать при выборе материалов, необходимых для изготовления модели. Бывает, что из доступных ма- ириалов невозможно изготовить модель нужного качества, а иногда приходится даже отказываться и выбранного прототипа из-за того, что наличные .материалы не обладают необходимыми весовыми и прочностными характеристиками. За последнее вре- ця появилось много новых материалов, как металлических, так и композитных, которые значительно расширили возможность моделирования и во многих случаях заменили традиционную древесину. Но порою и они не подходят из-за того, что техноло- гня работы с ними слишком сложна, требует изготовления оснастки и приспособлений. Как положительное событие, надо отметить появление различных новых клеев, которые расширили возможности прочного соединения деталей.
К трудностям надо отнести и теоретическую подготовку моделиста. Летающие модели-копии подчиняются тем же законам аэродинамики, что и настоящий самолет, а летные качества даже в большей мере зависят от многих аэродинамических величин н характеристик. Для расчета и изготовления модели необходимо знать элементарную аэродинамику и уметь пользоваться хотя бы простейшими таблицами, графиками и расчетами.
Немалую трудность представляет и обучение пилотированию модели. Когда модель уже построена, наступает момент ее летных испытаний. Если это кордовая модель, то лучше сначала приобретать навыки пилотирования более простых кордовых моделей. Если это свободнолетающая модель, то надо изучить приемы регулирования полета модели. Если же это радиоуправляемая модель, то лучше заранее научиться пилотировать более простые радиоуправляемые модели. Иногда для постройки и пилотирования модели-копии нескольким моделистам, обладающим различным опытом, целесообразно объединиться.
Таков далеко не полный перечень трудностей, встречающихся на первых шагах авиамоделистов, но зная их, легче выбрать пути преодоления.
Практически работа над моделью начинается с выбора прототипа и поиска документации — чертежей, описания и фотографий прототипа.
Выбор прототипа и чертеж
Первое, с чего начинают все, даже опытные моделисты, это сравнение проектируемой модели с настоящим самолетом. Конечно, из сравнения можно сделать лишь некоторые выводы. При этом они не будут полными и не дадут ясного представления о летных характеристиках разрабатываемой модели. Но все же и этим не следует пренебрегать.
Имея в своем распоряжении подробный чертеж выбранного прототипа и его описание, нетрудно определить его геометрические размеры, летные данные и технические характеристики.
К основным геометрическим данным самолета (в зависимости от типа) относятся: размах крыла, его площадь и профиль, длина САХ, удлинение крыла, поперечное V, угол установки, размах и площадь горизонтального оперения, высота и площадь вертикального оперения, длина самолета, высота на стоянке, ширина колеи и база шасси, размер колес.
Основные летные данные включают: максимальную скорость горизонтального полета, минимальную скорость (скорость отрыва и посадки) , крейсерскую скорость, взлетную массу, положение центра тяжести в процентах САХ.
Вот, например, какими характеристиками обладал самолет Я-6 (рис. 68) с двигателем М-11 мощностью 100 л. с. (74 кВт), сконструированный в 1932 году А. С. Яковлевым: длина 7,8 м, размах крыла 12,08 м, площадь крыла 19,8 м2, взлетная масса 961 кг, максимальная скорость 168,5 км/ч, посадочная скорость 80 км/ч, разбег 85 м, пробег 165 м.
При выборе прототипа, или, точнее сказать, чертежа оригинала для копирования, начинающие авиамоделисты чаще всего руководствуются тем, какой самолет им больше нравится с первого взгляда. И, как правило, таким самолетом оказывается истребитель. Это, вероятно, вызвано тем, что в истребителе воплощены одновременно и изящество внешних форм, и стремительность полета.
Но здесь кроется первая ошибка в выборе прототипа. Прежде всего надо наметить для себя цель, то есть определить, к чему следует стремиться в
Рис. 68. Самолет}
результате всего комплекса работы по изготовлению модели. Если это не предусматривает в конечном результате участие в соревнованиях — подход более упрощенный. Если же конечная цель — участие в соревнованиях, необходимо четко знать технические требования к моделям, правила проведения соревнований и систему стендовой и летной оценки выступления.
Выбор прототипа для участия в соревнованиях должен быть не только соответствующим вкусу моделиста, но и выигрышным. Многие моделисты предпочитают иметь дополнительные очки за много- моторность, убирающиеся шасси и другие устройства механизации у современных самолетов и несправедливо забывают о старых летательных аппаратах. А ведь они не менее выигрышны. Кто бывал на соревнованиях, наверное, замечал, как привлекают всеобщее внимание копии бипланов. Главное достоинство их — малая масса. Часто неплохие копии современных самолетов или истребителей второй мировой войны оказываются способными на полет, скорее, присущий тяжелым бомбардировщикам, чем маневренным истребителям. Причина кроется в самих прототипах, имевших при малых несущих площадях большие нагрузки на единицу площади. Изготовленная же на модели жесткая обшивка фюзеляжа и крыльев, установка различной механизации настолько утяжеляют модель, что она уже не способна быть пилотажной, порой оказывается не способной выполнить простейшую петлю. Да и запаса мощности двигателя (или двигателей) на таких моделях нет. Весь полет модели производится на максимальной мощности. Это, кстати, уменьшает оценку реализма полета.
Другое дело — копии старых самолетов. Даже увеличенное лобовое сопротивление всех расчалок, раскосов и тросов — не помеха для полета легкой тихоходной модели, да и мощность двигателя потребуется меньшая, следовательно, и обороты двигателя будут небольшими, а это позволит применить избыток мощности двигателя в критической ситуации. Относительная простота конструкции прототипа определяет и надежность всей модели. На таких прототипах нечему выходить из строя. Нет сложной и тяжелой системы уборки и выпуска шасси, закрылков и т. п. Нет трудности в эксплуатации капризной многомоторной двигательной установки. Не придется ломать голову, как бы подвести пятую.
шестую или седьмую корды управления, котор» нужны лишь один раз при исполнении демонстц ции работы механизации, а в остальное время буду только мешать полету модели. Малые же размер прототипа (а значит, и относительная крупною штабность модели) облегчат изготовление детая ровки — тандеров, узлов подвески, раскосов, ста элементов управления и т. д. При небольшом умев шении и кабина смотрится намного эффектне не говоря уже об оборудовании ее и элеменп вооружения.
Рекомендуется использовать мотор максималы разрешенного объема: во-первых, надежнее режа как малого, так и большого газа, во-вторых, изба ток мощности позволит применить воздушный вин большего диаметра, что дает возможность получт больший коэффициент его использования при 66л ших лобовых сечениях моторной части модели. I наконец, большая масса двигателя становится поло жительным явлением при коротких носовых часта таких прототипов, когда все равно пришлось & загружать нос бесполезным балластом. Основны требования, предъявляемые к обшивке таких мод лей,— минимальная масса, хорошая имитация по лотна, способность длительное время держать уди летворительное натяжение, отсутствие тенденции! короблению каркаса. Требование же к обычно! жесткой обшивке — высокая прочность, придающа жесткость каркасу, отходит здесь на задний план Ведь обеспечить жесткость крыльев или хвостовоп оперения с тонким профилем за счет прочной (i тяжелой) обшивки все равно очень трудно. К тому же возникла бы необходимость усиливать каркас, чтобы он мог выдержать сильное натяжение обшив ки. На копии с мягкой обшивкой жесткость как не скручивание, так и на изгиб полностью обеспечи" система раскосов и расчалок. На таких конструкциях легче сохранить нагрузку на единицу площаде в «пилотажных» пределах.
Что же должно служить критерием для выбора прототипа? Рассмотрим несколько основных положений, руководствуясь которыми можно более реально подойти к решению этой проблемы.
Наличие документации по выбранному прототипу. Недостаточно иметь чертеж общего вида в трех проекциях. Необходимы еще и дополнительные чертежи, схемы, фотографии, рисунки не только общего вида, но и отдельных деталей, агрегатов, оборудо-
вания прототипа. Так же необходимо иметь цветные фотографии раскраски или схемы и описания. Чем подробнее чертежи и больше схем и фотографий, тем точнее может быть изготовлена модель.
Опыт и технические возможности. Под этим надо понимать опыт моделиста в постройке летающих моделей, опыт пилотирования их, имеющаяся возможность использования станочного оборудования, наличие материалов, двигателя, радиоаппаратуры.
Оценка прототипа с точки зрения возможности реализации летных характеристик. Здесь следует иметь в виду возможности двигательной установки перемещать через движитель (воздушный винт) модель в нужном диапазоне скоростей и обеспечение устойчивого полета.
А в случае участия в соревнованиях надо учесть, что модель должна по своим параметрам удовлетворять техническим требованиям. Вначале целесообразно сделать прикидочный элементарный аэродинамический расчет летных возможностей. Но большинство моделистов используют довольно распространенный способ расчета по статистическим данным. Примерные размеры модели, потребный двигатель, радиоаппаратуру можно определить по выборкам из периодической литературы по авиамоделизму. Из журналов выписывают данные, относящиеся к размерам, массе, мощности и объему двигателя подобных моделей и, сравнив с выбранным прототипом, решают, в каком масштабе строить модель, чтобы уложиться в какие-то средние данные. Наилучший способ на начальном этапе — воспользоваться опубликованными чертежами модели-копии. Эго облегчит работу, так как модель уже апробирована. Но надо учесть, что чертеж модели не будет являться документом при оценке на соревнованиях.
Оценка выбранного прототипа с точки зрения сложности изготовления. Здесь еще раз выявляются и уточняются опыт и технические возможности. Если начинающий моделист берется за изготовление модели-копии истребителя, бомбардировщика или даже современного спортивного самолета, имеющих сложную конструкцию, начиненную всевозможной механизацией (убирающиеся шасси, закрылки, предкрылки, вооружение и т. п.), можно с уверенностью сказать, что все это не только не будет хорошо изготовлено, но и летные возможности не будут полностью реализованы.
Поэтому моделисту, впервые приступающему к постройке модели-копии, необходимо выбрать прототип более простой конструкции, без механизации н с летными характеристиками типа учебных и спортивных самолетов.
Моделистам, имеющим опыт постройки хотя бы немасштабных моделей, можно браться за изготовление и более сложных моделей. Однако и им необходимо учитывать еще одно, пятое положение: наличие механизации на выбранном прототипе и возможность ее реализации на модели. В данном случае необходимо иметь чертеж или схему этой механизации. Если, к примеру, выбранный прототип имеет убирающееся шасси, то необходимо иметь чертеж или схему системы уборки шасси и всех ее механизмов. В идеале хорошо иметь на модели такую же систему, как у прототипа, но не всегда это возможно реализовать ввиду слишком малых размеров деталей. Поэтому часто от принципа отходят. Вместо, скажем, гидравлической системы убор
ки шасси, которая установлена на прототипе, делают электрическую, сохраняя все внешние видимые элементы.
Оценив выбранный прототип и свои возможности, моделист решает, строить ли его модель или лучше приступить к оценке другого прототипа. Только после окончательного выбора прототипа, после его оценки по всем. позициям приступают к изготовлению рабочего чертежа модели и разработке конструкции. Работа эта очень трудоемкая. Порой изготовление рабочего чертежа, шаблонов и приспособлений для сборки занимает почти четвертую часть общего времени на изготовление модели. Небрежности в работе над рабочим чертежом не должно быть, так как ошибка в рабочем чертеже приводит к ошибке в изготовлении модели, а исправление в уже частично изготовленной модели может оказаться и невозможным. Надо приучить себя к непреложному правилу: чем точнее и подробнее изготовлен рабочий чертеж модели, тем легче и быстрее она будет построена.
По подробности рабочий чертеж должен быть таким же, как и чертеж оригинала, по размерам — в выбранном масштабе. Кроме всех элементов чертежа оригинала рабочий чертеж должен иметь такие детали, которые присущи только модели. Например, при конструировании фюзеляжа на рабочем чертеже должны быть все видимые внешние элементы конструкции прототипа, а силовой набор может быть иным, присущим уже модели, но внешне на модели он может быть невидимым. Фюзеляж, как и другие части, имеющие жесткую обшивку, скрывает силовой набор, поэтому на модели нет необходимости повторять силовой набор прототипа. Его обычно упрощают, сохраняя лишь внешнее сходство. Если же на прототипе крыло, оперение или часть фюзеляжа имели мягкую обшивку и силовой набор хотя бы частично просматривался, необходимо сохранить все элементы конструкции прототипа или имитировать их. Все эти элементы должны быть нанесены на рабочий чертеж модели.
Конечно, втиснуть все детали конструкции модели в три проекции невозможно, поэтому на чертеже должны быть вынесены отдельные части модели с проработкой узлов и оборудования. К примеру, придется отдельно вычертить конструкцию шасси, детали системы крепления и уборки шасси, щитков, сдвигаемые или открываемые остекления кабины (кабин), элементы подвески рулей, система управления рулями, управление двигателем, оборудование кабины (кабин), элементы раскроя обшивки, схема окраски и маркировки, отдельные обтекатели, шторки, стойки, подкосы и их узлы крепления. Отдельно изображаются также элементы конструкции модели — шпангоуты, узлы усиления и крепления, нервюры крыла и оперения, сечения отдельных элементов и т. п. Кроме того, необходимо продумать и вычертить приспособления для сборки отдельных элементов модели — стапели, шаблоны и контршаблоны.
Есть много способов изготовления рабочего чертежа модели. Как правило, чертеж оригинала приходится увеличивать. Часто рекомендуют увеличивать чертеж фотоспособом или через эпидиаскоп. Этими способами можно сделать грубый, прикидочный чертеж в трех проекциях с последующим уточнением. Более точный способ увеличения —с
Рис. 69. Схема самолета Я-6
Рис. 70. Модель самолета Я-6:
/—приемник; 2— антенна; 3— рычаг исполнительного механизма; 4— тяга руля поворота; 5— возвратная пружина; 6 — рычаг руля поворота; 7 — колено тяги руля поворота, 8 — костыль; 9 — батарея электропитания; 10 — выключатель; 11 — трубка отвода выхлопных газов; 12 — таймер; Д — регулировочная игла малого газа; Б — узел крепления подкосов шассн и крыльев к фюзеляжу; S — узел соединения подкосов шассн н крыльев; Г — узел крепления подкосов к крылу; Д— рычаг руля поворота; Е—крепления руля поворота; Ж — соединение тяги руля поворота с рычагом
помощью пантографа, который можно изготовить и самому. Но чаще всего моделисты предпочитают чертить на миллиметровой бумаге с помощью циркуля, линейки и лекал.
Если вычертить отдельные мелкие детали с помощью циркуля и линейки трудно, тогда прибегают к фотоспособу. С помощью репродукционной установки снимают их на пленку с чертежа оригинала, а затем или через увеличитель печатают на фотобумагу в нужном размере, или проецируют на лист чистой бумаги и обводят карандашом.
Надо отметить, что работа над чертежом смыкается с работой по конструированию модели, то есть одновременно решаются вопросы разработки конструкции модели и вычерчивания. При разработке и вычерчивании силового набора модели необходимо исходить из ее размера, массы двигателя и других элементов, обеспечивая нужную прочность. Здесь опять поможет метод статистики и сравнения с чертежами подобных моделей. Конструирование и вычерчивание силового набора начинают с размещения и изображения на чертеже двигателя, подмоторной рамы, бачка для горючего, бортовой радиоаппаратуры (на радиомодели), системы управления, размещения различных механизмов. Затем расчерчивают силовой набор фюзеляжа, крыла и оперения — шпангоуты, стрингеры, нервюры, лонжероны, кромки. В местах стыковки крыла с фюзеляжем и мотогондолами (на многомоторных моделях) на чертеже должны быть изображены контуры нервюр и начерчена линия САХ. Наконец, на чертеже должны быть указаны материалы, которые будут применены для изготовления отдельных
деталей и узлов, их сечения в наиболее характерных местах. '
Возьмем, к примеру, тот же самолет Я-6 (рис. 69). Модели-копии этого самолета изготовляли неоднократно. В 1938 году старейший советский авиамоделист мастер спорта Сергей Малик построил модель- копию Я-6 свободного полета с поршневым двигателем. Она установила тогда мировой рекорд продолжительности полета—1 ч 13 мин. На всесоюзных соревнованиях 1949 года модель-копия Я-6 москвича Н. Творогова находилась на свободном полете 1 ч 57 мин н также установила мировой рекорд. В 1956 году Сергей Малнк построил радиоуправляемую модель-копию самолета Я-6 (рис. 70), с которой занимал призовые места на всесоюзных соревнованиях в течение нескольких лет. Как видите, конструкция модели значительно отличается от конструктивного набора прототипа.
После изготовления чертежа желательно составить план работы над моделью, в котором предусмотреть последовательность изготовления отдельных деталей и механизмов, их сборки н стыковки, чтобы потом не пришлось вскрывать обшивку модели для установки какого-либо оборудования.
Во время работы над чертежом необходимо сделать некоторые вычисления для оценки летных характеристик. Прежде всего следует измерить (вычислить) площадь несущих поверхностей — площадь крыла с подфюзеляжной частью и площадь стабилизатора с рулями высоты, вычислить общую полетную массу модели. Начинающие, как правило, берутся за это дело с конца. Зная максимально допустимую нагрузку на единицу несущей площади.
высчитывают максимальную массу модели и задаются целью при постройке уложиться в эти пределы. Это может привести к тому, что из наполовину готовой модели придется удалять часть конструкции в целях ее облегчения. Редко бывает наоборот, когда в слишком ослабленной конструкции начинают усиливать отдельные узлы и детали.
В любом случае, зная сечения применяемых материалов, нетрудно (хотя это и кропотливо) подсчитать их объем и по удельной массе каждого из них определить массу деталей и общую массу конструкции. А зная массу модели и несущую площадь, можно подсчитать нагрузку, приходящуюся на 1 дм2. Определив эти параметры модели, моделист решает, какой двигатель поставить на модель, какова должна быть его мощность, чтобы реализовать все летные возможности прототипа на модели.
На основании статистических данных для прики- дочного расчета кордовых и радиоуправляемых мо- делей-копнй самолетов можно рекомендовать некоторые параметры в качестве исходных: мощность по массе, то есть масса модели в граммах, приходящаяся на 1 см3 рабочего объема двигателя (двигателей),— в пределах 270—330 г/см3; нагрузка на единицу несущей площади — в пределах 62— 78 гс/дм2; отношение площади несущих поверхностей к рабочему объему двигателя (двигателей) — в пределах 5,2—6,5 дм2/см3.
Эти показатели вполне достаточны, чтобы модель в полете могла выполнять все фигуры высшего пилотажа (если это пилотажный самолет). При этом следует учитывать, что некоторые отклонения в сторону минимальных величин улучшают летные характеристики, а отклонения в сторону максимальных величин ухудшают их. Выход за пределы максимальных величин делает невозможным выполнение некоторых фигур высшего пилотажа и допустим только для непилотажных самолетов типа пассажирских, транспортных, бомбардировщиков и т. п.
Воспользовавшись этими данными, можно масштаб увеличения чертежа прототипа рассчитать в обратном порядке. Надо отметить, что более всего важен расчет этих параметров для радиоуправляемых моделей-копий пилотажного типа. Кордовые же модели неплохо выполняют полет и при более высоких значениях указанных выше величин.
Масса конструкции модели (силовой набор, обшивка и т. д.) легко поддается оценке и подсчету. Но в модели-копии есть ряд элементов, которые заранее очень трудно рассчитать, однако на них надо предусмотреть определенную часть общей массы модели. Прежде всего сюда относятся различные механизмы (механизм шасси, щитков, вооружения, управления двигателем). Особое значение имеет учет массы бортовой радиоаппаратуры с электропитанием на радиоуправляемых моделях. Масса наиболее распространенных систем такой аппаратуры составляет от 200 до 800 г.
Пусть нагрузка на несущую поверхность составляет 75 гс/дм2, а площадь несущих поверхностей модели будет равна 60 дм2, тогда допустимая общая масса модели составит 4500 г, куда входит масса двигателя — 350 г, горючего — 300 г, различных механизмов — до 500 г, а если это радиоуправляемая модель, то масса бортовой аппаратуры с питанием до 500 г. Наконец, в общую массу входит и масса отделочных материалов — клея, грунтовки.
шпаклевки, краски —до 150—200 г. Таким образом на чистую массу конструкции кордовой модели остается не более 3150 г, а радиоуправляемой и топ меньше — около 2650 г. "
При окончательной разработке конструкции неиз бежно будут отклонения от первоначального варианта и предварительных расчетов. В результат! обдумывания конструкции, может быть, придете менять намеченные ранее материалы на отдельны] элементах. В период разработки не раз придете обращаться к статистике, к опубликованным в периодической печати чертежам и описаниям подобных моделей, и за советом к более опытным товарищам.
Чем больше информации получит начинающи! моделист, тем лучше выберет подходящий для свои сил и возможностей прототип, тем точнее будет построенная им копия.
Основные принципы разработки конструкции
Конструкция модели разрабатывается одновре менно с оценкой прототипа, изготовлением чертеж и изучением материалов по подобным моделям. Е процессе разработки решаются не все вопросы сразу, а по этапам, в определенном порядке. По опып можно рекомендовать такую примерную последовательность работы: фюзеляж, крылья, хвостовое ore рение, шасси, мотоустановка, система управления механизмы, оборудование кабины, отдельные узлы и детали, раскраска и маркировка, шаблоны, стапели, контршаблоны и приспособления для точно! сборки, перечень инструментов, оборудования и материалов.
Фюзеляж. В зависимости от выбранного протон па необходимо точно решить, какими доступным материалами можно воспользоваться, чтобы добить ся как можно большего сходства с прототипе» В настоящее время существует довольно больше! арсенал материалов, но, выбирая, надо знать ш свойства, способы обработки, удельную массу, жесткость и усадочные характеристики. Исходя из всеп этого, намечают способ изготовления фюзеляжа Если задумана одномоторная модель с двигателе) на фюзеляже, разрабатывают место размещенщ двигателя — подмоторную раму, предусматривав свободный доступ к двигателю и простоту его замены. Бачок для горючего размещают поблизости о двигателя так, чтобы обеспечивались замена бачи и контроль за его исправностью и герметичностью Крепление воздушного винта с обтекателем, eui таковой был у прототипа, должно давать возможность произвести его быструю замену. При компоиоь ке двигателя в фюзеляже необходимо продуман хорошую обдувку двигателя воздухом и беспрепят ственный отвод выхлопных газов. Желательно двигатель вписать в контур фюзеляжа так, чтобы не выступали части, портящие внешний вид модели.
Также желательно оборудовать двигатель специальным глушителем, который лучше скрыть внутри капота, обеспечив при этом безопасный отвд( выхлопных газов двигателя, так как температура ri довольно высока и возможно загорание модели
В системе управления рулями особое внимая обращается на то, чтобы все тяги, рычаги и троя
25
Рис. 71. Пример разработки модели с наборным фюзеляжем:
/—шпангоуты; 2— стапель; 3—шасси и его крепление; 4- крепление подкоса крыла; 5 — стыковка половинок крыла; 6 — кабанчик руля высоты; 7 — переходные тяги; 8 — трехплечая качалка
были надежно сочленены и свободно двигались в фюзеляже.
Силовой набор фюзеляжа должен обеспечивать его высокую прочность, легкость и по возможности точное сходство с прототипом. Наиболее распространенный силовой набор фюзеляжа состоит из ряда шпангоутов с продольным набором стрингеров, полок, усилений (рис. 71). Фюзеляж строят так, чтобы все видимые детали, даже внутренние (например, механизмы и оборудование в открытых кабинах) , конструктивно были подобны прототипу. Часто встречаются модели с фюзеляжами, выполненными из стеклоткани на эпоксидной смоле. Это довольно прогрессивный, хотя и трудоемкий способ. Он позволяет достичь очень точного внешнего и внутреннего подобия.
Особенно сложно при разработке н изготовлении модели добиться сходства с прототипом внутреннего оборудования. Чтобы точно воспроизвести, например, интерьер кабины, понадобится сделать очень много мелких деталей. Если оборудование кабины хорошо просматривается (особенно у прототипов с открытыми кабинами), необходимо выполнить отдельный чертеж кабины, показав на нем раздельно борта, пол кабины, приборную доску и отдельные детали оборудования — ручку управления, педали.
сиденье пилота, различные рычаги и пульты управления. Подробно расчерчивают остекленение кабины (кабин) с нанесением силового набора и открывающихся частей.
Места крепления крыльев, стабилизатора, киля, шасси, если оно крепится на фюзеляже, потребуется усилить, однако это не должно портить общий вид конструкции. Каждый открытый узел крепления должен в точности повторять соответствующий узел прототипа. Если же в местах крепления элементов модели устанавливают зализы, скрывающие конструкцию узлов прототипа, то эти узлы можно упростить.
Узлы крепления шасси должны быть прочными в расчете на грубую посадку. Если шасси убирающееся, то потребуется разработать для этого специальный механизм, который размещается и крепится так, чтобы в период эксплуатации модели можно было контролировать его исправность, а при необходимости — полную или частичную замену.
Для шасси, убирающегося в фюзеляж, предусматриваются такие же, как у прототипа, ниши и створки, закрывающие их. При компоновке внутри фюзеляжа управления рулями надо обратить внимание на то, чтобы убранные шасси не зажимали тяги управления.
Рис. 72. Пример разработки модели с усиленными (до мотогондол) лонжеронами крыла:
/ — конструкция усиленных лонжеронов, 2 — дюралюминиевые пластины усиления лонжеронов; 3 — моторама нз фанеры; 4 топливный бачок 5— штурманская кабина (оргстекло, две половники); 6 — трехплечая качалка; 7 — тяга к рулю высоты; 8 — переходная качалка руля высоты; 9 — тяги руля высоты; 10 — петли зацепления корд управления рулем высоты; // — петля зацепления корды управления оборотами двигателя; 12 — коль цо входного сопла мотогоидол (дюралюминий)
а
6
Рис. 73. Различные конструкции крыла:
а — с полностью мягкой обшивкой, б — с частично жесткой обшивкой
Крыло и хвостовое оперение — важнейшие элементы конструкции и от их разработки во многом зависят летные качества модели. Силовой набор крыла должен обеспечивать достаточную жесткость и прочность. Если все крыло прототипа имело жесткую обшивку, то набор крыла можно сделать произвольным. При смешанной или мягкой обшивке на прототипе, когда хорошо просматривался силовой набор, на модели его нередко приходится пол- востью копировать, но чаще удается только имитировать. Крыло одномоторной модели по конструкции может быть таким же сложным, как и у модели _ с двумя моторами, но расчет прочности у них несколько иной. Для крыла, несущего на себе двигатели, необходима большая прочность, особенно в местах сочленения с фюзеляжем и двигателями. Если же и шасси расположено на крыле (в мотогон- долах), то центральная часть крыла до мотогондол должна быть еще прочнее и жестче, с тем чтобы гасить вибрацию от работающих двигателей и выдерживать удары при грубых посадках модели (рис. 72).
Шасси часто крепится на крыле и у одномоторных самолетов. Поэтому при разработке крыла следует учитывать дополнительные нагрузки в местах крепления шасси и при необходимости усиливать лонжероны и нервюры.
Щитки, закрылки или другие элементы механизации на крыле прототипа должны быть воспроизведены и на модели. Элероны у радномоделн должны быть подвижны и задействованы на исполнительный механизм. На кордовой модели часто элероны делают также подвижными, но не соединяют с механизмами, так как вокруг продольной оси модель не управляется. Иногда, правда, на кордовых моделях элероны задействуют так, чтобы онн создавали разворачивающий момент во внешнюю сторону круга, что увеличивает натяжение корд.
На крыле могут быть размещены различные элементы внешней конструкции — крепления стоек, подкосов, расчалок, трубок пито, различные лючки, аэронавигационные огни и т. п. Эти элементы находятся на виду и должны быть воспроизведены с особой точностью.
Самолеты, как правило, строятся с разборным крылом, имеющим отъемные консоли. На модели разъем можно имитировать. Однако наибольшую ценность представляет крыло, имеющее такой же разъем. Это немного утяжеляет конструкцию, но с отъемным крылом модель более транспортабельна. В данном случае необходимо предусмотреть разъемы также в системе управления элеронами и другими управляемыми механизмами.
Очень важно разработать конструкцию элементов силового набора крыла. Основную нагрузку несут лонжероны. Если у прототипа крыло с жесткой обшивкой, то на модели не обязательно придерживаться точного воспроизведения всего количества лонжеронов, можно пойти по пути упрощения, не забывая о жесткости н прочности. Наибольшее распространение в моделях получили полочные лонжероны с заполнителями между нервюрами (рис. 73). Жесткая обшивка носка крыла до лонжерона вместе с заполнениями между нервюрами образует кессон, придающий крылу очень большую жесткость при довольно малой массе.
Нервюры очень разнообразны в зависимости от
конструкции, заданной жесткости и прочности крыла. Их конструкция будет зависеть от профиля прототипа (рис. 74). В местах наибольших нагрузок нервюры делают усиленного типа (рис. 75). Узлы подвески элеронов, щитков, закрылков и других элементов желательно делать такими же, как и на прототипе. Для контроля системы управления, так же как и на прототипе, обязательно надо устраивать открывающиеся лючки.
Хвостовое оперение по конструкции имеет много общего с крылом и характерно для каждого прототипа. Оно также может иметь жесткую, мягкую и смешанную обшивку. На киле подвижно крепится руль поворота, на стабилизаторе — руль высоты, а киль и стабилизатор сочленяются с фюзеляжем. Если места их сочленения закрывались зализом, это упрощает разработку узлов крепления. Особое внимание обращается на узлы подвески рулей. При этом весьма важно, чтобы оси вращения рулей соответствовали прототипу, а качалки и тяги, если они видны, были такими же, как на прототипе. К хвостовому оперению могут крепиться подкосы и расчалки. Места их крепления должны быть усилены.
Шасси — ответственная и очень трудоемкая часть модели. При разработке конструкции шасси необходимо добиваться не только внешнего сходства с прототипом, но и особой прочности, так как при тренировках в запуске модели неизбежны грубые посадки, и шасси должно выдерживать довольно значительные нагрузки. Сложны в разработке и изготовлении убирающиеся шасси, когда для модели приходится конструировать свою систему уборки и приводов, сохраняя в то же время сходство с прототипом всех внешних видимых деталей.
Проще разработать и изготовить неубнрающиеся шасси, но и здесь могут быть трудности в конструировании узлов крепления, амортизаторов, раскосов, расчалок и других мелких деталей. В любом случае необходимо уделить большое внимание разработке и изготовлению колес. Онн должны быть воспроизведены довольно точно во всех деталях, даже в рисунке протектора и надписях на баллоне. Если колеса пневматические, то для изготовления их из сырой резины потребуется разработать и изготовить специальную пресс-форму (рис. 76).
Шасси многих самолетов имели тормозную систему. На модели она не всегда воспроизводится, но часто и в этом есть необходимость. Для этого тоже придется придумать специальный механизм, систему привода и систему воздействия на колесо.
Шасси прототипов в убранном положении закрываются различными створками и щитками. У многомоторных самолетов при уборке шасси закрывают створки на мотогондолах. Конструктивно они различаются по двум признакам: шасси, у которых створки открыты в выпущенном состоянии и закрыты в убранном, и шасси, створки которых закрыты как в выпущенном, так и в убранном положении. В данном случае необходимо разработать систему тяг и шарниров, связанных со створками. Если на чертеже оригинала есть деталировка этой системы, то надо в основе сохранить ее.
Рассматривая рисунки, на которых приведены схемы нескольких типов убирающихся шасси самолетов, можно убедиться, насколько серьезно надо подойти к разработке их конструкции на модели.
Типовая схема шасси, присущая многим истреби-
Рис. 74. Различные виды нервюр и сочетание их с кромками, лонжеронами, рулями
Рис. 75. Усиленные нервюры:
а— с накладкой из липы или бальзы; б и в — полочные усиления; / — тонка' мера; 2 — полочные усиления; 3 — полки, стойки и раскосы из липы, баь сосиы; г — сборка полочио- рас косных нервюр
Рис. 76. Пресс-форма для изготовления баловного
колеса модели и готовое колесо в сборе:
Рис. 77. Конструктивная схема убирающегося основного шасси н хвостового колеса истребителя Як-9:
1 — колесо; 2 — щиток колеса; 3 — тормозной шланг; 4 — шлиц-шарнир; 5 — щиток стойки; 6—крепление тормозного шланга; 7— механический указатель положения шасси; 8 — цилиндр подъема н выпуска шассн; 9 — складывающийся подкос; 10 — тяги закрытия второго щитка колеса; // — лонжерон крыла; 12 — второй щиток колеса; 13—щитки хвостового колеса; 14— пружина тяг щитков; 15 — амортизационная стойка хвостового колеса; 16 — тнга поворотного замка; 17 — цилиндр уборки н выпуска; 18 — трубопроводы
телям периода второй мировой войны (рис. 77), как отечественным, так и зарубежным, это одностоечное шасси с пневмогидравлической амортизацией, баллонным колесом с тормозной системой, боковым ломающимся подкосом, гидро- илн пневмоцилиндром уборки и выпуска. Стойка шасси и колесо закрывались в убранном положении щитками.
Примерно так же широко распространенной является схема убирающегося одностоечного шасси с поворотом колеса на 90° (рис. 78).
При использовании схемы убирающего двухстоечного шасси с ломающимся задним подкосом (рис. 79) колесо полностью в крыло не убирается. Поэтому для уменьшения его сопротивления шасси имеет капот со створками, который скрывает колесо почти полностью.
Схема убирающегося трехколесного шасси с носовым колесом (рис. 80) была использована на учебно-спортивных самолетах. При этой схеме основные стойки убираются вперед, а передняя — назад. Колеса шасси остаются снаружи, это гарантирует безопасную вынужденную посадку с убранными шасси.
Схема шасси двухмоторного самолета с основным одностоечным шасси, убираемым в мотогондолы, приведена на рис. 81. В выпущенном положении створки шассн открыты, а в убранном — закрыты.
На рис. 82 показано тоже трехстоечное шасси с носовым колесом, убирающимся назад в фюзеляж, и основными стойками, убирающимися вперед в мотогондолы с разворотом шасси на 90°. Створки шассн частично закрыты в выпущенном состоянии и полностью закрыты в убранном.
Важное значение для внешнего вида приобретают различные видимые детали. К ним можно отнести систему стоек и расчалок на бипланах, трубки пито, трубки вентури, антенны, выхлопные патрубки силовых установок, различные заборники, обтекатели, подкосы, лючки и т. п. Желательно как можно точнее воспроизвести все эти детали.
Если очертание открывающегося лючка достаточно имитировать раскроем по обшивке, то многие другие детали, особенно неокрашенные, необходимо изготовить из тех же материалов, что и на прототипе. К примеру, ленты-расчалки рекомендуется изготовить так же, как это было описано в разделе о макетах.
Следует отметить, что при разработке конструкции модели необходимо подумать и о ее транспортировке до места запуска. Если кордовые модели часто бывают небольших размеров и их можно транспортировать в собранном виде, то радиомодели необходимо транспортировать в разобранном виде, а для этого придется изготовить специальные чехлы из картона или других материалов, а может быть, и специальный ящик. Обычно такой ящик делают из кусков пенопласта, которыми обкладывают модель, а сверху, после обработки, оклеивают дерматином на клее ПВА. Внутреннюю часть такого ящика желательно оклеить мягкой материей типа фланели. Такая упаковка гораздо легче, чем из дерева, и хорошо предохраняет модель от повреждений. Часто в ящиках для упаковки модели располагают и все принадлежности, необходимые для запуска модели в воздух,— инструмент, горючее, запасные детали, аккумуляторы, радиоаппаратуру.
« »v. zo. к^хема основного шасси и хвостового колеса самолета Ил-10:
/ — обтекатель колеса; 2 — башмак оси колеса; 3 — механический указатель положения шасси; 4—тяга поворота стойки; 5 — верхний поворотный узел крепления стойки; 6 -- хомут заднего подкоса; 7 — амортизационная стойка шасси; 8 — подъемник шасси; 9 — цилиндр-выключатель
верхнего замка; 10— рычаг аварийного выпуска шасси; 11 — подкос стойки шасси; 12 — цилиндр- выключатель нижнего замка шасси; 13 — кнопка сигнализации выпущенного положения шасси; 14 — замок подкоса; /5 — шлиц-шарннр; 16— колесо; /7 — траверса стойки хвостового колеса; 18 - рычаг уборки; 19 — амортизатор хвостовой стойки; 20 — подъемник хвостового колеса; 21 — вилка; 22 — крепление оси колеса к вилке; 23 хвостовое колесо
Рис. 80. Схема убирающегося шасси самолета Як-52:
/ — лонжерон крыла; 2 — пневмоцнлиндр-подъемник основного шасси; 3 — механический указатель положения шасси; 4 — замок убранного положения шасси; 5—складывающийся подкос; 6— тормозиой шланг; 7— главная стоика шасси; 8— носовая стойка шасси; 9 — складывающийся подкос иосовой стойки; 10— пневмоцилиидр-подъемник носовой стойки шасси; 11 — замок убранного положения иосовой стойки; 12 — демпфер носовой стойки
Рис. 81. Схема убирающегося шасси самолета ББ-22:
а— главная стойка шассн; б— костыль; 1 — гидроцилиндр уборки главной стойки шасси; 2— тормозной шланг; 3 — основное колесо; 4 — складывающийся подкос; 5 — створки шасси; 6 - гидроцилиндр уборкн хвостового колеса; 7 — хвостовое колесо; 8 - замок выпущенного положения хвостового колеса'
КОРДОВЫЕ МОДЕЛИ
В изготовлении моделей необходимо соблюдать определенную последовательность, которая продумывается в процессе подготовки чертежа и разработки конструкции и оформляется в виде плана работы. Процесс изготовления можно разделить примерно на такие этапы:
заготовка материалов, их распиловка на части, необходимые для изготовления тех или иных деталей и узлов;
изготовление шаблонов, контршаблонов, стапелей и приспособлений для контроля и сборки;
изготовление различных механизмов и опробование их раньше, чем будет готово место для их установки;
изготовление таких деталей и узлов, как шпангоуты, моторамы, стрингеры, лонжероны, нервюры, узлы подвески рулей, качалки управления, тяги, узлы различных креплений и другие детали, которые можно изготовить до сборки той или иной части модели;
сборка отдельных частей модели (фюзеляж, крыло, оперение) и частичная их обшивка и обтяжка;
установка различных механизмов управления, подгонка двигателя, бачка для горючего, установка подвески рулей, установка узлов крепления шасси;'
окончательная обтяжка и оклейка модели;
установка оборудования, установка остекления кабины (кабин), проверка действия управления рулями и механизмами, изготовление зализов и лючков, капотов и створок убирающихся шасси, подготовка поверхности к окраске;
окраска и нанесение знаков с последующей доводкой и закреплением поверхности, установка внешнего оборудования.
В плане работы над моделью более подробно расписывается каждый этап и намечаются примерные сроки окончания тех или иных работ. План поможет ничего не упустить и вовремя в нужной последовательности изготовить отдельные детали и всю модель.
Наиболее широко практикуется изготовление кордовых моделей-копий. Это объясняется тем, что для запуска в полет кордовой модели требуется площадка диаметром всего 40—50 м с твердой поверхностью, которую проще отыскать, чем поле для
запуска радиомодели. Возможность непосредственно управлять полетом модели вызывает особый интерес, да и зрительный эффект довольно значительный. Полет модели на корде обеспечивает ее дополнительную поперечную устойчивость, а в продольном направлении модель управляется самим моделистом. Это позволяет копировать довольно сложные прототипы, в том числе и многомоторные.
Все они хорошо летают, если точно выполнены определенные расчеты и рекомендации. Общие рекомендации по разработке конструкции моделей- копий в полной мере относятся к кордовым моделям с учетом того, что данная модель должна летать по кругу и управляться она будет с помощью стальных тонких нитей-корд, прикрепленных одними концами к определенным деталям на модели, а другими — к специальной ручке.
Для обеспечения нормального полета нужно знать условия работы всех агрегатов модели и принцип управления ими. Устойчивость полета кордовой модели, ее маневренность и управляемость целиком зависят от правильного расчета и устройства системы управления рулем высоты. Следовательно, расчету размеров качалок и рычагов управления следует уделить особое внимание. Иногда хорошо построенная модель разбивается при первом же полете из-за неточного расчета трехплечей качалки и качалки руля высоты. В результате многолетней практики для кордовых моделей-копий выработаны определенные соотношения основных элементов управления моделью (рис. 83).
Рукоятка, которую моделист держит в руке, должна быть удобной, хорошо лежать в сжатой кисти. Иногда бывает необходимо трехплечую качалку сделать меньших размеров. В этом случае ручку управления делают в виде рамки, соответственно уменьшив расстояние Л и пересчитав остальные размеры. Чаще всего весь расчет необходимо делать в обратном порядке, ведя отсчет от качалки руля высоты, так как у прототипа она на виду и ее приходится копировать. Бывает и так, что площадь рулей высоты заставляет сделать отступление от соотношения элементов системы управления. Так, при недостаточной площади руля высоты необходимо увеличить его отклонение. В данном случае можно довести размер Г качалки руля высоты до 0,1 в от-
Рис. 83. Соотношение размеров системы управления кордовой моделью
Рис. 84. Схема смещения корд
ношении к А. Отклонение от нормальных соотношений элементов управления влечет за собой либо вялое управление и слабую маневренность модели, либо чересчур чуткое управление и невозможность ровного устойчивого полета.
Большое значение для полета имеет хорошее натяжение корд, которое обеспечивается установкой двигателя и руля поворота с отклонением вправо. Однако влияние это может быть сведено на нет, если корды неправильно проходят относительно продольной оси модели. Во время полета корды создают значительное сопротивление, и чем дальше от центра вращения, тем больше встречный поток воз
духа заставляет их прогибаться. Корды как бы от-! стают от модели и тянут назад внутреннее ее крыло, вынуждая модель заворачивать внутрь круга. Беле не учесть этого, то модель во время полета или совсем не сможет натягивать корды, или будет натя-: гивать их слабо, что приведет к плохому управлению моделью. Особенно важно это учитывать, когда на модели есть механизация, управляемая с помощью дополнительных корд, которые создают добавочное сопротивление. Для лучшего натяжения корд необходимо их устанавливать не перпендикулярно оси модели, а скашивая назад под углом- (рис. 84).
Рис. 86. Простейшая схема управления оборотами двигателя:
Рис. 87. Простейшая ручка управления дополнительной кордой:
1 и 2—корды управления рулем высоты; 3—корда управления механизацией;
4 и 5 — крайние положения рычага третьей корды
1н2- корды управления рулем высоты; 3—корда управления оборотами двигателя; 4 —трехллечая качалка управления рулем высоты; 5 — двуплечая качал- ха управления оборотами; 6 — тяга к рулю высоты; 7 — тяга к двигателю; 8 — возвратная пружина; 9 — ограничитель хода двуплечей качалки; 10 — ось качалок
Центр тяжести модели обычно находится в пределах 20—30% САХ. Основную трехплечую качалку следует располагать так, чтобы центр тяжести приходился на переднюю корду или на 1—1,5 см сзади нее, но всегда впереди оси качалки.
Одним из основных условий изготовления системы управления моделью является обеспечение легкости хода всех шарниров, так как малейшее заедание или тугой ход могут привести к аварии. Если модель не имеет механизации, то есть управление воздействует только на руль высоты (рис. 85), система управления состоит из ручки управления /, двух корд 2, трехплечей качалки 3, тяги руля высоты 4 и качалки руля высоты 5.
Для моделей, имеющих механизацию, система
управления усложняется. Существует много устройств, но их сущность сводится к одному — механизмы должны по воле пилотирующего производить то или иное действие. Это может быть регулирование оборотов двигателя, уборка и выпуск шасси, откло-
нение и уборка закрылков или шитков, работа вооружения и т. д. Механизм регулировки оборотов двигателя применяется чаще других. Наиболее простая схема управления этим механизмом — третья корда и дополнительная качалка (рис. 86). Регулирование может быть ступенчатым (малые, средние и большие обороты) или плавным — от малых до максимальных. Для такой системы делается специальная ручка, на которой подвижно укрепляется третья корда (рис. 87).
Еще одно значительное явление, присущее кордовым моделям, необходимо учитывать. Из законов механики известно, что при движении тела вокруг определенной точки, к которой оно прикреплено подвижно, возникают две противоположные силы —
центробежная и центростремительная. В данном случае центростремительная сила (Z) — это сила натяжения корд, а центробежная (F) направлена перпендикулярно продольной оси модели и стремится оторвать модель (рис. 88). С увеличением скорости
центробежная сила будет расти. Поэтому при конструировании модели систему управления необходимо рассчитывать на усилие, в несколько раз большее, чем масса модели в покое, то есть величина этого усилия должна быть несколько большей, чем величина центробежной силы на возможной максимальной скорости полета модели.
Одним из элементов поперечной устойчивости кордовой модели является асимметрия крыла по массе. Дело в том, что корды не только оказывают сопротивление, но и обладают определенной массой, которая как бы утяжеляет внутреннее крыло в полете. Если не компенсировать эту массу, то крыло будет опускаться вниз, а это приведет не только к уменьшению натяжения корд, но и к стремлению модели развернуться во внутреннюю сторону круга. Для того чтобы не произошло этого, правое крыло должно быть тяжелее левого на величину немного большую, чем масса корд. Достигается это путем загрузки правого крыла.
Необходимо учитывать и некоторые особенности изготовления и пилотирования многомоторных моделей с расположением двигателей на крыле. Во- первых, эта особенность заставляет делать часть крыла от фюзеляжа до мотора более прочной. Во- вторых, это же обстоятельство вынуждает задуматься над таким моментом, как неодновременная остановка двигателей во время полета (рис. 89).
Тяга правого или левого двигателей (или группы двигателей) при работе создает моменты, равные произведению тяги винта на плечо до центра вращения модели вокруг вертикальной оси. При работе всех двигателей эти моменты (в идеале) уравновешиваются, и суммарная тяга проходит по оси модели. Но при остановке одного из двигателей суммарная тяга смещается в сторону работающего двигателя (или группы двигателей). Создается разворачивающий момент в сторону отказавшего двигателя.
Когда останавливается внешний двигатель, момент от внутреннего двигателя направлен во внешнюю сторону круга и особых неприятностей не доставляет, за исключением того, что наполовину снизится сила тяги и модель уменьшит скорость, а если есть избыток тяги, то модель довольно устойчиво продолжает полет. Но если раньше остановится внутренний двигатель, то момент от внешнего двигателя стремится завернуть модель внутрь круга, что очень опасно, так как резко уменьшается натяжение корд управления и модель может оказаться неуправляемой. Это явление менее характерно для моделей с большой массой, у которых центробежная сила настолько велика, что момет от внешнего мотора лишь незначительно уменьшит ее.
Для того чтобы все же избежать влияния остановки внутреннего двигателя, прибегают к питанию топливом обоих моторов от одного общего бачка, хотя в данном случае возникает конструктивная трудность в размещении бачка (он по величине будет в два раза большим). Приходится также удлинять трубопроводы для подачи топлива, что затрудняет точную регулировку двигателей. Проще выяснить расход горючего каждым двигателем и сделать бачки разного объема.
Многие моделисты поступают так: при равных объемах бачков для горючего сначала запускают внешний двигатель, а затем внутренний. Пока бу
дет запущен внутренний двигатель, внешний вы ботает часть горючего и в полете останове раньше. Все это относится к моделям, на кого, отсутствует система управления оборотами до телей. Если же такая система есть, остановку ного из моторов надо рассматривать как неожи: ный отказ из-за неисправности и поэтому при щ тировании надо быть готовым к определенным® ствиям.
Часто для увеличения натяжения корд управ, ння ось вращения винта (или двигателя) смев ют к внешней стороне круга. В этом нет необху мости на кордовых моделях-копиях с полетной в сой более 1 кг, так как центробежная сила дос точно натягивает корды управления. А на модет имеющих полетную массу более 2 кг и не выполни щих фигуры пилотажа, отпадает также необхов мость в отклонении руля поворотов к внеш» стороне круга.
Конструкция топливного бачка на кордовых . делях имеет свои особенности, вызванные везде ствием центробежной силы и силы инерции i топливо. При полете модели по кругу топливо стр мится прижаться к внешней стенке бачка. Поэта бачки обычно делают в виде домика с конусом, в правленным во внешнюю сторону круга. Сила ине ции прижимает топливо к задней стейке, поэтов его заборник должен находиться не только блик к вершине конуса, но и ближе к задней стенке (pi 90).
Бачок необходимо располагать как можно блщ к двигателю, чтобы облегчить подачу топлива., моделях, выполняющих фигуры высшего пилотаж бачок должен находиться в таком положении, щ бы середина топливного столба была на урош жиклера двигателя (рис. 91). Это обеспечит си бильный режим работы двигателя в прямом и пер вернутом полете. Для регулирования частоты epi щения двигателя применяется специальное устро! ство. В практике достаточно сбавить 6—8 тыс» оборотов, чтобы произвести посадку, а для этой требуется перекрыть выхлопное" окно двигател оставив небольшое отверстие, или уменьшить пре ходное сечение футорки карбюратора, через кот рую воздух поступает к жиклеру.
Наиболее простой и чаще всего применяемы способ регулирования частоты вращения двиган ля — с помощью дополнительной корды, натягивг которую устанавливают малый газ, ослабляя - большой. При данной конструкции надо обязател! но учитывать силу натяжения дополнительной кор ды от встречного потока воздуха. Сила возврат ной пружины должна превосходить силу натяж ния дополнительной корды от сопротивления ветре, ного потока воздуха при полете модели на мака мальной скорости, но она должна быть меньше а лы натяжения корд центробежной силой. Если ви вратная пружина слабая, то после набора модели определенной скорости дополнительная корда над нется встречным потоком воздуха, сработает ме ханизм уборки газа и обороты двигателя умень шатся против желания моделиста.
Расположение двигателя на модели определяете) конструкцией выбранного прототипа. Если прототи имел открытый звездообразный двигатель, можк двигатель модели вписать (встроить) под одни в цилиндров. При этом, конечно, он не должен порти
Рис. 90. Бачок для топлива кордовой модели:
Рис. 91. Размещение двигателя и бачка для топлива:
/ — бачок; 2 — трубочка подвода топлива к двигателю; 3 — тяга к регулятору оборотов; 4 — дренажные трубочки
а—направление действия центробежной силы; б— иаправлеиие пом направление действия силы инерции; / — трубочка подачи топлива к мот дренажные трубочки
внешний вид двигателя прототипа. В другом случае двигатель модели скрывают в капоте или фюзеляже, удлиняя вал двигателя или конструируя редуктор. Лучшим следует признать вариант, когда конструкция прототипа позволяет расположить на модели двигатель вверх или вбок цилиндром и сохранить при этом сходство с мотоустановкой прототипа. Часто встречаются прототипы, когда на модели двигатель можно полностью скрыть в капотах, но располагать его приходится вниз цилиндром. Это может затруднить запуск двигателя, поскольку легко можно «перезалить» его, но научиться запускать двигатель — дело практики.
Как бы точно не был изготовлен воздушный винт, каждый двигатель создает определенные вибрации. Это заставляет делать довольно массивные подмоторные рамы и прочно связывать их с фюзеляжем или крылом. Конструкция моторамы зависит от разработанной конструкции модели и расположения двигателя. Моторамы могут изготовляться из металла, пластмассы и древесины твердых пород (бук, граб, береза, многослойная фанера). Топливный
бачок желательно помещать в какую-либо мят среду (пористая резина, поролон), чтобы уменьши передачу вибрации на топливо, так как вибращ приводит к вспениванию топлива и перебоям в pi боте двигателя.
Часто для склеивания деталей и нанесения i них покрытий применяют эмалит и нитрокрася Надо помнить, что они являются огнеопасным щ териалом. И если детали капота, покрытые ин расположены очень близко к выхлопным окнам ди гателя, то возникает вероятность загорания моден В таких случаях на пути выхлопных газов лй ставят перегородку из металла, либо делают сод альные глушители и отводные трубки выхлопид газов.
В компоненты топлива входит масло, которо полностью не сгорает и выбрасывается наруж сильно загрязняя модель. Поэтому применение в двигателе глушителя и отводных трубок служит ед одной цели — защищает модель от загрязнения.
Надо учесть еще и то, что выхлопные отход могут разъедать покрашенную поверхность модел!
Put. 93. Кордовая контурная модель самолета МиГ-15 бис
Покрытия из нитрокрасок интенсивно растворяются при попадании на них капель спиртовых горючих смесей. Поэтому поверхность готовой модели, особенно в местах расположения двигателя и бачка для топлива, покрывают лаками, стойкими к таким смесям.
Различные внешние надстройки, оборудование и остекление кабин можно изготовлять способами, описанными в разделе о макетах с той лишь разницей, что не нужно забывать о массе этих деталей, так как для летающей модели очень важна общая полетная масса.
Все конструктивное разнообразие моделей описать в одной книге невозможно, поэтому рекомендуем чаще обращаться к печатным изданиям по моделизму, где можно найти нужное решение.
Кордовые контурные модели-поЛукопии
Важным элементом конструкции данных моделей является сохранение объемного крыла и профиля, близкого прототипу, что обеспечивает хорошие летные характеристики. Для изготовления модели пригодны недефицитные материалы — липы, осина, ольха, сосна, фанера. Двигатели на таких моделях — внутреннего сгорания с рабочим объемом
1,5—2,5 см3 (рис. 92, 93). В моделях сохраняются масштабные размеры при виде в плане, сбоку и спереди, за исключением толщины фюзеляжа, киля, мотогондол, колес и других надстроек при виде в плане. Кабину (кабины) на них не оборудуют, но изготовляют из прозрачного материала (оргстекло, целлулоид). Двигатель (двигатели) и топливный бачок не закапотированы. Шасси упрощены, по виду представляют собой стойки из проволоки, а по схеме напоминают шасси прототипа. Шасси двухколесных схем с хвостовым колесом для улучшения противокапотажных качеств иногда смещают на 1—3 см вперед. Шасси моделей реактивных самолетов увеличивают по высоте с тем, чтобы можно было использовать воздушный винт нужного диаметра. Колеса шасси являются масштабными только по диаметру, а по форме напоминают колеса прототипа.
При уменьшении толщины фюзеляжа и мотогондол, хорды крыла и стабилизатора в местах сочленения остаются масштабными. Размах и расстояние до оси мотогондол устанавливают так же с учетом масштаба.
Профиль киля и стабилизатора имеет вид пластин, система управления располагается снаружи и руль высоты на некоторых моделях задействован наполовину.
При нагрузке на 1 дм2 несущих плоскостей (крыло + стабилизатор) в пределах 50—60 гс и общей полетной массе для одномоторных в пределах 750— 800 г с двигателем 2,5 см3 модель развивает скорость до 70 км/ч с воздушным винтом диаметром 210 мм и шагом 160 мм на корде длиной 15 м. Возможно выполнение фигур пилотажа, таких как полет под углом 45°, петля, поворот на горке, полет на спине и т. д. Многомоторные модели хорошо летают с большими нагрузками на единицу несущих плоскостей. Возможно осуществление механизации (работа газом, уборка шасси и т. д.).
Каковы же принципы конструирования, положенные в основу кордовых контурных моделей?
Для того чтобы сконструировать кордовую контурную модель, необходимо иметь чертеж самолета в трех проекциях из какого-либо печатного источника (журнал, книга и т. п.). Можно воспользоваться для изготовления и чертежом уже сконструированной модели, опубликованным в периодической печати, но его, как правило, надо увеличить до нужных размеров, чтобы он был рабочим чертежом. Если в вашем распоряжении есть готовый чертеж модели, то остается только изготовить ее, пользуясь рекомендациями на чертеже и в описании. Но если у вас есть только чертеж самолета в масштабе 1:25—1:50 (такие масштабы наиболее часто встречаются в периодической литературе), необходимо начертить рабочий чертеж модели и разработать ее конструкцию. Чертеж самолета при этих масштабах приходится увеличивать в несколько раз. Из опыта постройки таких моделей можно рекомендовать такие размеры:
под двигатель объемом 1,5 см3 одномоторных моделей размах крыла в пределах 600—750 мм, двухмоторных — размах крыла в пределах 800—1100 мм;
под двигатель объемом 2,5 см 3 одномоторных моделей размах крыла в пределах 700—800 мм, двухмоторных— размах крыла в пределах 1000—1300 мм. Исходя из этих данных, решают, во сколько раз необходимо увеличить чертеж самолета. Не обязательно вычерчивать модель в трех проекциях на одном листе, как это делают на чертеже самолета. Можно вычертить отдельно вид сбоку, вид крыла и стабилизатора в плане, отдельно вид мотогондолы сбоку, вид спереди одной половинки размаха крыла с шасси.
Начертив в нужном размере модель, приступают к разработке ее конструкции.
У одномоторной модели двигатель, как правило, расположен в носу фюзеляжа. Вычерчивая контур двигателя, располагают его горизонтально, так чтобы цилиндр был справа фюзеляжа, если смотреть сверху по полету. За двигателем как можно> ближе размещают топливный бачок.
Носок фюзеляжа надо сделать довольно прочным. Для этого можно использовать фанеру толщине! 10 мм, сосновую или липовую пластину той же толщины. Хвостовую часть фюзеляжа наборной конструкции (в виде верхней и нижней полок из реек сечением 10X3 мм) усиливают стойками и раскосами. Киль с рулем поворота можно сделать наборным из реек или из тонких (2—3 мм) пластин, вырезанных целиком по форме киля. Кабину пило та выполняют прозрачной из оргстекла или целлулоида.
На рис. 94 показана типовая конструкция фюзеляжа одномоторной модели. В фюзеляже необхо димо предусмотреть вырезы для установки крыла н стабилизатора. Между стойками набора фюзеляжа должно быть расстояние не более 60 мм. Если крыло модели не прямоугольное в плане, а трапецие видное с сужением, определяют среднюю аэродинамическую хорду крыла. От носка этой хорды назад отмеряют расстояние, равное 15—20% длины САХ. От этой точки проводят перпендикуляр на фюзеляж. Место пересечения с фюзеляжем будет точкой приложения центра тяжести (ЦТ) модели при виде в плане, наиболее приемлемой для данных моделей (рис. 95). Относительно этой точки располагают ось крепления трехплечей качалки управления.
Центр тяжести должен находиться на передней корде или между центром качалки и передней кордой. Корды от трехплечей качалки к ручке управления должны быть смещены к концу крыла назад на 2—3 см. Если при такой центровке вертикальная линия, проведенная от центра тяжести вниз в горизонтальном положении фюзеляжа при виде сбоку, проходит близко (1—2 см) от оси колес (при схеме с хвостовым колесом), то желательно шасси сдвинуть вперед еще на 1—2 см или сделать вынос осей колес вперед на ту же величину. При трехколесной схеме с носовым колесом центр тяжести должен находиться всегда впереди основных колес.
Массы частей модели спереди и сзади центра тяжести должны быть равны. Можно заранее предусмотреть такую конструкцию, чтобы после изготовления не пришлось загружать нос или хвост мо-
дели. Точно рассчитать довольно трудно,*но все же можно определить объем материала носовой и хвостовой части уже сконструированной модели, а по объемной массе найти массу этих частей. Разница обязательно будет. Продумав конструкцию — где- то убрав часть деталей, где-то облегчив детали,— можно эту разницу свести к минимуму.
Как правило, тяжелее оказывается хвостовая часть. Поэтому она и делается наборной. В крайнем случае, в носовой части можно предусмотреть закрываемую полость для размещения грузика, тем самым сохранив нужную центровку. Этот элементарный способ расчета довольно кропотлив и не очень точен, но все же при пользовании им общая масса модели получается гораздо меньше, чем без его учета. Для первых запусков модели в воздух лучше сделать центровку в пределах 10—13% САХ, если это позволяет расположение шасси, а затем, научившись пилотировать модель по горизонту, взлету и посадке, можно центровку сделать в пределах 25—30% САХ. Модель с более задней центровкой лучше управляема и позволит выполнять фигуры вертикального маневра.
Крыло состоит из кромок, лонжеронов, законцо- вок и поперечного набора нервюр. Для одномоторных моделей достаточно одного лонжерона. Но ниогда, особенно в схемах с носовым колесом, шасси установлены где-то за серединой хорды крыла в местах крепления. В этом случае желательно сделать крыло двухлонжеронным, пропустив второй лонжерон не по всему размаху, а лишь до крепления стоек шасси. Это значительно усилит конструкцию. Нервюры располагают не реже, чем через 50 мм, иначе при обтяжке крыла бумагой будут большие прогибы между нервюрами. Крепление шасси помещают между нервюрами.
Основная трудность в разработке крыла — это вычерчивание нервюр, особенно когда крыло имеет
сужение к концам. Если крыло прямоугольное, то достаточно вычертить одну нервюру и по ней изготовить все остальные (рис. 96). При сужающемся крыле необходимо вычертить все промежуточные нервюры от корневой до концевой (рис. 97). Иногда поступают проще — вычерчивают корневую н концевую нервюры и изготовляют их шаблоны из фанеры или дюралюминия. Собирают пакет заготовок, по краям помещают шаблоны, затем делают промежуточные нервюры. Таких пакетов должно быть два — для левой и правой части крыла (рис. 98).
Шасси на крыле можно укрепить несколькими способами, но наиболее рациональный, выдерживающий очень большие нагрузки при грубых посадках показан на рис. 99—102.
Для того чтобы начать сборку модели, требуется изготовить все детали. В основном для таких моделей применима наиболее доступная древесина — липа, ольха, осина, сосна, многослойная фанера толщиной от 1 до 10 мм. Из металла потребуются дюралюминиевый уголок размером 25X25 мм, листовой дюралюминий толщиной 1,5—2 мм, стальная проволока диаметром 1,5—3 мм и другие материалы в незначительных количествах. Для оклейки нужны чертежный ватман и простая белая писчая бумага. Применяемые клеи — эмалит, казеин, ПВА, АК-20 и другие подобные по качествам. Для сборки отдельных частей (фюзеляж, крыло, хвостовое оперение) потребуется ровная доска, немного больших размеров, чем деталь. Иногда для сборки крыла необходимо продумать специальный стапель.
Сборку фюзеляжа (рис. 103) сначала производят без склеивания. Двумя гвоздиками укрепляют на чертеже носок фюзеляжа, верхнюю и нижнюю полки обвода фюзеляжа. Подгоняют и ставят на место сначала вертикальные стойки набора, а затем раскосы. Разбирают набор, а затем все ставят на место, предварительно смазав клеем места сочле-
Рис. 98. Изготовление нервюр в пакете по двум шаблонам
Рис. 99. Крепление одностоечного шаи впереди лонжерона
Рис. 97. Графическое вычерчивание нервюр
Рис. 98. Изготовление нервюр в пакете по двум шаблонам
Рис. 99. Крепление одностоечного шас впереди лонжерона
Рис. 101. Крепление шассн с задним подкосом
Рис. 100. Крепление одностоечного шасси сзади лонжерона
Рис. 102. Крепление шасси на мотогондолах многомоторной модели
Рис. 103. Сборка фюзеляжа
Рис. 104. Собранное Kpt
нения деталей. Лучше всего склеивание производить казеиновым клеем в пропорции одна часть порошка и две части воды. При желании сохранить чертеж его перед укреплением деталей накрывают листом кальки или другой прозрачной бумагой. После высыхания клея снимают фюзеляж с чертежа, удаляют прилипшую бумагу и зачищают с обеих сторон шкуркой, наклеенной на ровную досочку длиной 300 мм и шириной 60—70 мм.
Для оклеивания фюзеляжа можно применить тонкую фанеру (1,0—1,5 мм), березовый или иной шпон, расположив его слоями вдоль фюзеляжа. Можно оклеить фюзеляж и тонким плотным картоном. Но до приклейки боковин укрепляют в хвосте стойку колеса (если это модель с хвостовым колесом). Боковинки вырезают по форме фюзеляжа с припуском 2—3 мм на сторону.
Вырез под двигатель и бачок для горючего делают только в правой боковине. Смазывают клеем сначала одну боковину и на нее накладывают каркас фюзеляжа. Положив на ровную доску, смазывают клеем вторую боковину, накладывают ее на фюзеляж и сверху прижимают ровной доской с грузом. После высыхания клея (не менее суток) обрезают излишки материала, а затем прошкури- вают. Вырезают пазы под кромки и лонжерон крыла, а также щель для установки стабилизатора. С левой стороны алюминиевыми заклепками или винтами с гайками укрепляют кронштейн трехплечей качалки.
Для изготовления кабины из оргстекла толщиной 2 мм вырезают полоску, ширина которой равна толщине фюзеляжа, и, разогрев над электроплиткой, сгибают по верхнему контуру кабины. Из оргстекла толщиной 1—1,5 мм вырезают две боковинки кабины и склеивают с изогнутой полоской. Подгоняют кабину по месту и приклеивают к фюзеляжу. В кабине, перед ее приклейкой, можно поместить контур пилота, вырезанный из фанеры или картона и соответственно раскрашенный.
Если модель имеет переднюю стойку шасси, ее укрепляют справа фюзеляжа скобой из жести и заклепками. Собрав киль с рулем поворота, их также приклеивают к фюзеляжу.
Сборку крыла (рис. 104) тоже сначала производят без склеивания, чтобы убедиться в правильности изготовления деталей. При сухой сборке и при склеивании отдельные детали привязывают к кромкам и лонжеронам нитками, которые потом удаляют. Если лонжерон состоит из двух и более частей, его заранее склеивают, усилив накладками из фанеры толщиной 1 мм. Обычно материалом для лонжерона служит фанера толщиной 3—4 мм (наружными слоями вдоль размаха), но можно его изготовить и из пластин сосны или липы той же тол
щины. Переднюю кромку вырезают из липы толщй ной 5 мм, а заднюю делают сечением 10X5 ми В лонжероне и кромках прорезают пазы под нервы ры. Нервюры изготовляют из пластин липы, соси или ольхи толщиной 2 мм с облегчениями для уста| новки на лонжерон в пазы с поворотом (рис. 105)| Законцовки крыла вырезают из фанеры толщине! 3—4 мм или выклеивают из полосок липы в пакете по чертежу. |
Рис. 105. Установка нервюр на лонжеронах
Пока клей не совсем высох, устраняют перекоси смотря на крыло спереди или сзади и совмеща с чертежом в плане. После исправления места см ленения деталей еще раз промазывают клеем । только после полного высыхания клея крыло обра батывают по размаху шкуровкой, переднюю кромк закругляют по форме носка профиля, а задки кромку сводят на конце так, чтобы она была пре должением нервюр. '
При первой сухой сборке обращают внимание щ то, чтобы расстояние между центральными нерв» рами было равно толщине изготовленного фюзеля жа. Стойки шасси укрепляют на площадках аж миниевыми заклепками или винтиками с гайкам и жестяными скобами. Площадку склеивают с боке винками и также на клею укрепляют между нерв» рами крыла. Площадку для крепления стойки дела ют из фанеры толщиной 3—4 мм, а боковинки - из фанеры толщиной 1,5—2 мм. На левой половим крыла укрепляют гребешок для корд, а на право! консоли нитками с клеем приматывают грузик 1520 г. ।
Сложнее сборка крыла многомоторной модели Если крыло крепится сверху или снизу фюзеляже сборку крыла можно произвести отдельно. Но мне гие конструкции имеют крыло среднего расположи ния. В этом случае крыло собирают на готовом фюзеляже, используя специальный стапель в виде опор под лонжероны, укрепленные на ровной доске. Mg тогондолы делают по конструкции подобными фюзеляжу, укрепляя на лонжеронах между двух нервюр. Двигатели и топливные бачки на мотогондо лах располагают горизонтально с правой стороны Шасси обычно тоже устанавливают на мотогондо лах, поэтому крыло до мотогондол делают боле! прочным, пропустив дополнительные лонжероны
Рис. 107. Изготовление закруглений из полосок шпона по чертежуРис. 107. Изготовление закруглений из полосок шпона по чертежуРис. 109. Топливный бачокРис. 109. Топливный бачок
Рис. 107. Изготовление закруглений из полосок шпона по чертежу
Рис. 107. Изготовление закруглений из полосок шпона по чертежу
Рис. 109. Топливный бачок
Рис. 109. Топливный бачок
Хвостовое оперение (рис. 106) собирают на ровной доске по чертежу, укрепляя гвоздиками кромки, лонжероны и закругления. Поперечный набор подгоняют и ставят на место без клея. Затем, разобрав детали, производят сборку с клеем. После высыхания клея оперение снимают, прошкуривают с обеих сторон, закругляют переднюю кромку, а руль высоты стачивают на конус так, чтобы толщина задней кромки не превышала 1—1,5 мм. Отрезав рули высоты, закругляют переднюю кромку.
В качестве шарниров подвески руля высоты могут служить железные петельки или просто ленточки из материи. Петельки, а также изготовленный кабанчик закрепляют на руле высоты, который навешивают после того, как стабилизатор вклеют в щель фюзеляжа.
Часто законцовки крыла, стабилизатора и киля с рулем поворота имеют закругленные формы. Для
изготовления закруглений из липового шпона нарезают полоски толщиной 0,8—1 мм и шириной 10— 12 мм, которые должны быть немного длиннее, чем внешняя длина закругления. Полоски смазывают казеиновым клеем, складывают в пакет по 5—6 штук, в течение 5—10 мин дают им пропитаться клеем, а затем изгибают по чертежу и фиксируют гвоздиками (рис. 107). «Лучше, если из фанеры толщиной 10—12 мм выпилить шаблон по внешнему обводу закругления и к нему резиной примотать пакет (рис. 108). Через сутки закругление аккуратно снимают и распиливают вдоль на две одинаковые части.
Крыло на фюзеляже укрепляют клеем. Бачок для топлива паяют из луженой жести в виде домика и крепят шурупами за ушки, вставив в вырез фюзеляжа (рис. 109). Объем бачка должен быть таким, чтобы топлива хватило на 7—10 мин полета.
Рис. 110. Детали управления рулем высоты:Рис. 110. Детали управления рулем высоты:1 — кабанчик руля высоты; 2— тяга; 3 — крючки, 4— трехплечая качалка; 5— кронштейн крепления качалки; 6 — вннты установки кронштейна; 7 — винт крепления качалкн (ее ось); 3 — промежуточные тяги к кордам; 9 — гребешок1 — кабанчик руля высоты; 2— тяга; 3 — крючки, 4— трехплечая качалка; 5— кронштейн крепления качалки; 6 — вннты установки кронштейна; 7 — винт крепления качалкн (ее ось); 3 — промежуточные тяги к кордам; 9 — гребешокв воде. Вырезав из бумаги нужного цвета полос! по контуру рисунка определенного цвета на модели, накладывают их на нужное место и, пропитыва эмалитом с помощью кисточки, приклеивают. Те же самое повторяют с различными знаками, цифв воде. Вырезав из бумаги нужного цвета полос! по контуру рисунка определенного цвета на модели, накладывают их на нужное место и, пропитыва эмалитом с помощью кисточки, приклеивают. Те же самое повторяют с различными знаками, цифРис. 111. Пресс-форма для нзготовлеиия колеса из пластмасс! н разрез готового колеса:Рис. 111. Пресс-форма для нзготовлеиия колеса из пластмасс! н разрез готового колеса:
Рис. 110. Детали управления рулем высоты:
Рис. 110. Детали управления рулем высоты:
1 — кабанчик руля высоты; 2— тяга; 3 — крючки, 4— трехплечая качалка; 5— кронштейн крепления качалки; 6 — вннты установки кронштейна; 7 — винт крепления качалкн (ее ось); 3 — промежуточные тяги к кордам; 9 — гребешок
1 — кабанчик руля высоты; 2— тяга; 3 — крючки, 4— трехплечая качалка; 5— кронштейн крепления качалки; 6 — вннты установки кронштейна; 7 — винт крепления качалкн (ее ось); 3 — промежуточные тяги к кордам; 9 — гребешок
в воде. Вырезав из бумаги нужного цвета полос! по контуру рисунка определенного цвета на модели, накладывают их на нужное место и, пропитыва эмалитом с помощью кисточки, приклеивают. Те же самое повторяют с различными знаками, циф
в воде. Вырезав из бумаги нужного цвета полос! по контуру рисунка определенного цвета на модели, накладывают их на нужное место и, пропитыва эмалитом с помощью кисточки, приклеивают. Те же самое повторяют с различными знаками, циф
Рис. 111. Пресс-форма для нзготовлеиия колеса из пластмасс! н разрез готового колеса:
Рис. 111. Пресс-форма для нзготовлеиия колеса из пластмасс! н разрез готового колеса:
Оклейка модели. Крыло, стабилизатор и киль оклеивают плотной чертежной бумагой, а в тех местах, где должна быть имитация мягкой обшивки,— более тонкой бумагой. Лучше оклейку производить эмалитом, клеем ПВА, но можно и казеиновым клеем, разведя его в пропорции одна часть порошка на три части воды.
Вырезав заготовки по размерам крыла с припуском по 1 см на сторону, прикалывают их кнопками на ровную доску вверх наклеиваемой поверхностью и два раза покрывают жидким эмалитом. Набор крыла по граням тоже два раза промазывают жидким эмалитом.
Начинать оклейку лучше сверху. Сначала смазывают густым эмалитом набор крыла, а затем бумагу, предназначенную для наклейки на данное место, широкой кистью быстро покрывают жидким эмалитом и накладывают на крыло. По кромкам бумагу прижимают защепками. Надо следить, чтобы бумага прилегала по всей нервюре. Если где-то клей подсох и бумага не прилипает, берут кисточку, смоченную в ацетоне, и проводят по этому месту, прижимая бумагу. После высыхания клея обрезают лишнюю бумагу и зашкуривают. Так же оклеивают и остальные части крыла.
Часто, когда крыло имеет двойной изгиб, его не удается оклеить одним куском бумаги, так как получаются морщины. В этом случае крыло оклеивают частями, соединяя бумагу в стык на нервюре или стачивая одну часть «на ус».
Подготовка к окраске и окраска производятся так же, как описан этот процесс в разделе о макетах. Можно применить более простой способ отделки, который дает неплохой эффект на расстоянии. Микалентную (длинноволокнистую) бумагу окрашивают анилиновыми красителями, разведенными
рами и буквами. Затем всю поверхность модел два-три раза покрывают эмалитом, зачищая каждый раз мелкой шкуркой поднявшийся ворс.
После окраски на модель устанавливают систем; управления, двигатель, топливный бачок, колеа и другие детали.
От трехплечей качалки к кордам на крыле лучш укрепить тяги из более толстой проволоки диаметром 0,6—0,8 мм, пропустить их через отверстия i гребешке и на расстоянии 5—6 см заделать колечки для зацепления корд. От трехплечей качали к кабанчику руля высоты делают комбинированна тягу из сосновой рейки сечением 5X5 мм, а на концах крючки из стальной проволоки диаметре! 1,2—1,5 мм (рис. ПО).
/ — матрица; 2— пуансон; 3— половники колеса; 4— латунная втулка; 5- ревяииая втулка; 6 — соединительная полоска»
Рис. 112. Схема простейшей контурной модели-полукопии самолета Як-12Р
Немаловажное значение для смотрового эффекта имеют колеса шасси. Можно выточить их на токарном станке из толстой фанеры, но они получатся тяжелыми; можно выточить из пенопласта, но тогда они быстро разрушатся.
Есть несправедливо забытый, но хороший способ изготовления колес из целлулоида или полистирола методом вытяжки давлением. Для этого из твердого дерева (бук, граб, береза) или дюралюминия вытачивают матрицу и пуансон (рис. 111). Пластину целлулоида или полистирола больших размеров, чем диаметр колеса, разогревают над электроплиткой до пластичности, держа двумя плоскогубцами, быстро накладывают на матрицу и вдавливают пуансоном. После остывания, не вынимая полученного изделия из матрицы, просверливают центральное отверстие и обрезают облой по грани матрицы. На одно колесо делают две половинки.
Затем вырезают полоску из того же материала шириной 4 мм и длиной, равной внутренней окружности колеса. Полоску вклеивают на половину ширины в одну из половинок. Из твердого дерева вытачивают втулку и вклеивают в ту же половинку по центру. Втулку и выступающую полоску покрывают клеем, соединяют две половинки и сжимают прищепками или прижимают грузом на столе. После окончательного высыхания клея зачищают выступившие капли. Если виден шов склейки, его заделывают нитрошпаклевкой.
Центральную втулку вытачивают из латуни с внутренним отверстием по диаметру оси, для чего можно взять медную или латунную трубочку соответствующего диаметра. Рассверлив центральное отверстие колеса, вставляют туда втулку и развальцовывают концы. Место обода колеса закрашивают в нужный цвет, а само колесо — в черный.
Если на стойках шасси на прототипе были щитки, закрывавшие ниши при убранных шасси, то их вырезают из тонкой луженой жести и припаивают к стойкам шасси, предварительно обмотав стойки шасси в местах пайки тонкой медной проволокой и облудив оловом.
Иногда на таких моделях делают механизацию, которая должна быть очень простой. Чаще всего ставят устройство для регулирования газа, для чего требуется всего одна дополнительная двухплечая качалка и одна дополнительная корда. Чрезмерно увлекаться механизацией таких моделей рискованно, так как они имеют небольшие размеры и массу, и может оказаться, что сопротивление лишних дополнительных корд будет слишком велико. Прежде чем запускать такую модель в воздух, рекомендуется потренироваться в пилотировании более простой кордовой модели.
На рис. 112 показана простейшая контурная модель самолета Як-12Р под двигатель рабочим объемом 1,5 см3 типа «юниор», позволяющая пилотировать по кругу, а если задействовать руль высоты по всему размаху стабилизатора, то и выполнять петлю.
Кордовые модели-копии
самолетов категории FA-B
Все, что было рассказано выше о системе управления полетом контурных кордовых моделей-полу
копий, полностью относится и к спортивным мод* лям-копиям (рис. 113—115), но без каких-М упрощений. Любое упрощение и видимое отступ^ ние от прототипа неизбежно повлечет снижен!! стендовой оценки. Поэтому за основу необходиш взять порядок разработки музейного макета с № правкой на то, что весовые характеристики как й дельных деталей, так и в целом модели будут с; щественно влиять на летные характеристики.
Фюзеляж кордовой модели-копии в зависимом от выбранного прототипа может быть изготовлв различными способами. Если прототип имел жесткую обшивку, фюзеляж можно изготовить по-макет ному из нескольких брусков древесины, наприте) бальзы или липы, разъемных по оси симметрии! довольно значительным облегчением путем выдалб ливания лишнего материала (рис. 116). У одно моторных моделей с двигателем в носовой част таким образом изготовляют фюзеляж вместе с капо том двигателя.
Для придания жесткости и для крепления отделе ных агрегатов в выдолбленном фюзеляже ставя несколько поперечных переборок (шпангоутов). Особое внимание уделяют шпангоутам, на которые' будет расположена подмоторная рама,— они должны быть более прочными.
Двигатель крепят на специальной мотораме. Ее конструкция зависит от копируемого прототипа i выбора конструкции фюзеляжа. Чаще всего ветре чаются моторамы, изготовленные из брусочков дерева твердых пород (бук, граб) или многослойной фанеры толщиной 8—10 мм (рис. 117). Применя| ются и металлические моторамы, изготовленные из! дюралюминия или ударопрочной пластмассы. Такие! рамы позволяют более точно производить установку! двигателя. При необходимости мотораму можно за менить. Специальное крепление моторамы болтами, проходящими через резиновые втулки, позволяв гасить вибрации от двигателя (рис. 118).
Часто бывает трудно разместить двигатель так, чтобы он не портил вид мотоустановки прототипа. В таких случаях обычно двигатель смещают назад, удлинив вал двигателя (рис. 119).
Капоты двигателей очень разнообразны по конструкции и способу изготовления. Металлические капоты сгибают или выколачивают из мягкого алюминия на болванках. Если их трудно изготовить целиком из алюминия, прибегают к комбинированному способу — частично делают из дерева или друга материалов (рис. 120). Часто встречаются кольцевые капоты. Если носок капота сделать из дерева, выточив на токарном станке, то его прямую часть можно изготовить из других материалов (рис. 121). Сложные капоты лучше всего изготовить способом выклеивания в матрице из стеклоткани на эпоксидной смоле.
Немаловажное значение имеет конструкция и изготовление обтекателя винта — кока. При неболь ших размерах кок делают целиком из дерева или дюралюминия, а если он имеет диаметр 30 мм и более, то для облегчения его следует делать полым. Можно сделать кок из пластмассы методом давления в матрице пуансоном (рис. 122, а), но при этом обычно нарушается его симметричность по массе, так как пластмассу трудно вытянуть равномерно. С таким коком винт трясет. Лучше всего кок выточить на токарном станке из дерева (рис. 122, б), из
Рис. 113. Кордовая модель самолета Як-18ПМ
Рис. 114 Кордовая четырехмоторная модель самолета
Рис. 115. Кордовая модель самолета «Юпитер» с моторами, расположенными тандемом
Рис. 116. Кордовая модель с долбленым фюзеляжем:
Pic. 117. Крепление двигателя на деревянной (фанерной) мотораме:
/- моторама; 2 — усиленная часть капота двигателя; 3 — съемная часть капота; 4 — крепление съемного капота
Рис. 118. Крепление двигателя на металлической раме:
/-стальной болт; 2 — шайба; 3 -— резиновая шайба; 4 — резиновая втулка; 5 — гайка; 6 — моторама; 7 — усиленный шпангоут
Рис. 119. Двигатель с удлиненным валом:
/ — вал двигателя: 2 — корпус удлинителя: 3 — вал удлинителя
Рис. 120. Комбинированный капот двигателя:
1 — деревянный носок; 2 — алюминиевые гнутые боковины; 3 — моторама
Рис. 122. Обтекатели (коки) винтов:
а— выдавленный из пластмассы; б — выточенный из дерева
Рис. 121. Кольцевой комбинированный капот: /—древесина; 2 — фанера, алюминий, пластмасса
Рис. 123. Кок большого диаметра, выполненный из дюралкл НИИ
дюралюминия или магниевого сплава (рис. 123). Способ изготовления фюзеляжа из целых брусков бальзы с последующим долблением хотя и является менее трудоемким, но из-за большого отхода древесины применяется довольно редко. К тому же не обеспечивается достаточная прочность, так как бальза довольно непрочный материал. В этом слу- чае приходится армировать фюзеляж продольными стрингерами из сосны, а это, в свою очередь, приводит к еще одному недостатку: при склеивании, фунтовке и окраске происходит неравномерная усадка (у бальзы усадка больше, чем у сосны), в результате чего на модели появляются нежелательные швы и полосы.
Наиболее часто прибегают к изготовлению фюзеляжа наборным способом, довольно трудоемким, но дающим значительную экономию материала и обеспечивающим необходимую жесткость и^ прочность. При прототипах с мягкой обшивкой этот способ наиболее приемлемый. В случае его применения необходимо вычертить и заранее изготовить нее отдельные детали набора фюзеляжа еще до начала сборки, которую выполняют на стапеле, проходящем внутри фюзеляжа. Таким стапелем служит рейка сечением не менее 20Х 20 мм, на которую нанизывают шпангоуты, слегка укрепив их клеем.
После установки продольного силового набора (стрингеров) и частичной обшивки фюзеляжа удаляют стапель и внутренние перегородки в шпангоутах. Фюзеляж, имеющий граненую поверхность, обшить просто. При сложном сечении (овальное с различными изгибами) требуется некоторая сноровка. Один из способов — обшивка фюзеляжа по корабельному отдельными узкими пластинами, подогнанными плотно друг к другу (рис. 124). Другой способ—более широкими пластинками, которые прикалывают булавками и притягивают резиной (рис. 125). При такой оклейке не рекомендуется увлекаться эпоксидным клеем, так как он довольно существенно увеличивает массу.
Лучше всего это делать на эмалите, для чего вначале нужно выкроить из пластины заготовку обшивки нужной формы и размера с припуском 2-4 мм. Толщина пластины тоже должна быть с припуском на 1—1,5 мм для последующей обработки. Приклеиваемую сторону пластины, а также шпангоуты и стрингеры фюзеляжа, пропитывают два-три раза жидким эмалитом. Перед приклеиванием внешнюю сторону пластины слегка смачивают водой. Затем набор фюзеляжа еще раз покрывают густым эмалитом, а пластину жидким и накладывают по месту. В нескольких местах пластину, чтобы не сдвигалась, прикалывают булавками. Изгибая ее по месту, притягивают плоской модельной резиной. При некоторой сноровке можно за один прием оклеить фюзеляж с двух противоположных сторон.
После высыхания клея и воды стапель и переборки шпангоутов извлекают, пластины подгоняют по месту и заклеивают весь фюзеляж. Лучше, когда продольные швы склейки пластин находятся посредине стрингеров.
Шкуровкой доводят внешний обвод фюзеляжа до нужных размеров, контролируя контршаблонами характерные сечения.
Бывает так, что обшивка бальзовыми пластинами не дает нужной жесткости, а между шпангоутами н стрингерами появляются прогибы обшивки. Чтобы
Рис. 124. Обшивка фюзеляжа по-корабельному
Рис. 125. Обшивка бальзой с помощью булавок
избежать этого, применяют в качестве заполнителя пенопласт, на который наклеивают более тонкие бальзовые пластины, а чаще оклейку делают бумагой и тканью (рис. 126). В этом случае следует учесть, что пенопласт некоторых марок растворяется эмалитом и дает большую усадку, поэтому необходимо применять другие клеящие вещества — эпоксидные смолы, водные и водно-эмульсионные клеи.
Часто применяется способ изготовления фюзеляжа путем выклеивания в матрицах с использованием стеклоткани и эпоксидного клея. Этот способ обеспечивает большое внешнее сходство модели с прототипом, требует минимальной подготовки к окраске, но очень трудоемок. Для изготовления матрицы сначала приходится делать фюзеляж полностью из дерева с технологическим разъемом по оси симметрии. При сложной его конфигурации может быть несколько разъемов. Поверхность болванок должна быть тщательно отделана, ведь от этого будет зависеть поверхность матрицы, а в последующем и поверхность выклеенных корок фюзеляжа. Обработанный, прогрунтованный, прошпаклеванный и окрашенный в какой-либо темный цвет фюзеляж разъединяют и плоскостями разъемов укрепляют на листе оргстекла. Болванки покрывают разделительным веществом, например мастикой для пола, и дают просохнуть в течение 6—8 ч с последующим растиранием шерстяной тряпочкой.
Из стеклоткани выкраивают лоскуты с припуском 2—3 см на сторону. Первый слой должен быть из стеклоткани толщиной 0,02—0,03 мм. Положив
Рис. 126. Изготовление фюзеляжа с применением пенопласта:/ —- пенопласт; 2 — бальзовые пластины; 3 — оклейка бумагой; 4 — оклейка тканьюРис. 126. Изготовление фюзеляжа с применением пенопласта:/ —- пенопласт; 2 — бальзовые пластины; 3 — оклейка бумагой; 4 — оклейка тканьюстеклоткань на оргстекло, ее промазывают готовой смолой. Осторожно целлулоидной пластинкой снимают излишки смолы. Как только смола начнет затвердевать, стеклоткань снимают с оргстекла, накладывают тут же на болванку и плотно приглаживают для удаления пузырьков воздуха. В местах резких переходов накладывают жгуты из стеклоткани типа «рогожа», пропитанные смолой.
Рис. 126. Изготовление фюзеляжа с применением пенопласта:
/ —- пенопласт; 2 — бальзовые пластины; 3 — оклейка бумагой; 4 — оклейка тканью
Рис. 126. Изготовление фюзеляжа с применением пенопласта:
/ —- пенопласт; 2 — бальзовые пластины; 3 — оклейка бумагой; 4 — оклейка тканью
В таком же порядке укладывают второй, более толстый слой стеклоткани (0,2—0,3 мм) и третий типа «рогожа». На поверхность наклеивают несколько поперечных пластин из пенопласта в виде контршаблонов, которые будут основанием матрицы при выклейке корок. После затвердевания смолы матрица легко отделяется от болванки. Иногда применяют другой способ: вокруг болванки делают ограждение в виде короба из полос пенопласта или дерева, который по высоте на 1—2 см больше максимальной толщины болванки. Весь короб заливают смолой, смешанной с цементом или другим мелкозернистым заполнителем. Правда, получаемая таким образом матрица — довольно тяжелая, на нее расходуется много смолы.
Эти матрицы и служат формой для выклеивания половинок фюзеляжа. Все делается в такой же последовательности, как сказано выше, только ткань укладывается внутрь матрицы. Толщину корок рассчитывают практически путем пробной выклейки. В местах, где ожидается большая нагрузка, укладывают больше слоев, в местах меньшей нагрузки достаточно одного слоя ткани толщиной 0,02—0,03 мм и одного-двух слоев ткани толщиной 0,1—0,3 мм. После полного высыхания половинки еще в матрице обрезают по линии разъема. Изготовленные шпангоуты вставляют в половинки фюзеляжа, лежащие в матрице, и приклеивают эпоксидной смолой. Только после укрепления шпангоутов и различных узлов половинки фюзеляжа склеивают между собой. Надо учесть, что при приклеивании по уже затвердевшей эпоксидной смоле склейка не получается прочной. Для лучшего соединения места склейки
следует обработать крупной шкуркой, а детали его* укрепить с боков полосками стеклоткани.
Преимущество данного способа состоит не толы в том, что можно довольно точно воссоздать внео ние формы и поверхность фюзеляжа, но и в воз мое ности заранее предусмотреть во время выклей» половинок фюзеляжа различные узлы и креплен»; При работе с эпоксидной смолой надо помнить, w она вредна для организма, поэтому помещен! должно хорошо проветриваться, руки необходим защищать резиновыми перчатками.
Выклеивание корок — довольно кропотливы процесс, требующий навыка и опыта. Малейше пузырек воздуха, оставшийся между матрицей । стеклотканью, будет заметен на изделии. Поэта для более точного изготовления корок применяв вакуум или давление. При первом, то есть вакууи ном способе матрицу с уложенной и пропитанное стеклотканью помещают в резиновый или полиэте леновый мешок и вакуумнасосом откачивают в® дух. Прогибаясь, резина или пленка плотно npi жимают стеклоткань к матрице.
При втором способе в матрицу с уложенной ста лотканью тоже закладывают резиновый мешок,; сверху прижимают крышкой. Накачиваемый bos дух растягивает мешок и прижимает стеклоткаш к матрице.
Техническое исполнение может быть очень раз нообразным, в зависимости от возможностей, щ остается неизменным принцип — сначала изготовл! ют мастер-модель (болванку), а по ней выклеива ют или отливают матрицу, в которой одним в способов выклеивают изделия.
При оборудовании кабин и их остеклении следуе взять рекомендации для музейных макетов.
Крыло кордовой модели-копии может быть весь» разнообразным по конструкции, но наиболее час^ встречается наборное, состоящее из набора нервюр, лонжеронов, кромок, закруглений, различных усиль ний, узлов крепления и обшивки (жесткой, мягко} или смешанной). Способ изготовления детали
силового набора крыла и выбор материалов зависят от разработанной конструкции крыла модели.
Лонжероны крыла несут большую, а иногда и основную нагрузку, поэтому их изготовляют из прочных материалов. Если это дерево, то чаще всего используют прямослойную и мелкослойную сосну. Лонжероны могут быть целиковыми, то есть из одного куска древесины, или многослойными — склеенными из нескольких более тонких пластин. Наибольшее распространение получили полочные лонжероны, заполненные в промежутках между нервюрами бальзовыми пластинами или усиленные раскосами из сосны. Очень большую жесткость крылу придает сочетание такого лонжерона с жесткой бальзовой обшивкой. Образуется так называемый кессон.
Нервюры и их сочетание с кромками тоже имеют большое конструктивное разнообразие в зависимости от применяемого материала. В местах разъема крыла с центропланом или фюзеляжем нервюры делают обязательно усиленными, так как в этих местах устанавливают узлы крепления (сочленения). Передние и задние кромки крыла изготовляют из сосны, липы и реже из бальзы.
Для изготовления крыла и хвостового оперения моделисты часто применяют пенопласт. Половинки крыла вырезают из целого куска пенопласта на специальном приспособлении (рис. 127), оклеивают пластинами бальзы или бумагой, и армируют кромками из бальзы или липы (рис. 128). Надо отметить, что такая технология хотя и очень проста, но не обеспечивает необходимой прочности и легкости, да и применима лишь для прототипов с полностью жесткой обшивкой. Кроме того, следует иметь в виду, что склеивание пенопласта и наклеивание обшивки приходится делать в основном на эпоксидных смолах, а они очень тяжелы.
Сборку крыла, особенно с большим размахом, необходимо производить на стапеле — ровной доске или специально сделанной раме. Снимают крыло со стапеля тогда, когда хорошо просохнет клей и будут установлены на место различные распорки, вставки в лонжероны, узлы креплений, а иногда и часть обшивки. Распорки и раскосы надо ставить осторожно, без усилия, так как вставленные с усилием они имеют внутреннее напряжение и после снятия со стапеля неизбежно дают перекос.
Аккуратно, не создавая напряжений, необходимо делать обшивку крыла. При жесткой обшивке некоторые моделисты смачивают поверхность бальзовых пластин водой для лучшего изгибания. Но после высыхания бальза дает большую усадку, а это может вызвать коробление крыла. При мягкой обшивке (бумагой или полотном) надо учитывать усадочные свойства этих материалов после покрытия. Чтобы усадка была равномерной, покрытие желательно производить из распылителя. При изготовлении крыла необходимо так продумать работу, чтобы до полной обтяжки были установлены все узлы крепления, кронштейн подвески рулей и другие устройства, а значит, чтобы не пришлось потом вскрывать обшивку.
Перед нанесением нитрокраски поверхность крыла покрывают эмалитом (или клеем АК-20). При этом каркас крыла и обшивку лучше клеить тоже эмалитом. Меньший прогиб между каркасом крыла дает обшивка из бальзовых пластин, если перед на-
Рис. 127. Вырезание половинок крыла из пенопласта по двум шаблонам.
Рис. 128. Последовательность изготовления крыла из пенопласта, армированного бальзовыми пластинами
клеиванием на каркас внутреннюю их поверхность два-три раза пропитать жидким эмалитом. При этом надо отдать предпочтение пластинам из более плотной, но и более тонкой бальзы.
Хорошую жесткость придает поверхности пропитка обшивки (бальзовых пластин) эпоксидным лаком типа паркетного. Для этого паркетный лак смешивают с отвердителем и после хорошего размешивания добавляют 10—15% ацетона. Наносить можно мягкой кистью. Ацетон ускоряет становление лака.
Рис. 129. Механизм уборки и выпуска шасси:
1— электромотор; 2— концевой выключатель; 3—ведомая шестерня редуктора; 4—крепление червяка; 5 — червяк; 6—подвижной поводок; 7— тяга к стойке шасси; 8—промежуточные тяги; 9 — качалка; 10— опора качалки; 11*—шарнирный подкос стойки; 12 - возвратная пружина; 13 — стойка шасси; 14 — переключатель полярности
1 — электромотор; 2 — ведущий червяк; 3 — ведомая шестерня; 4 — кожух крепле иия электромотора; 5—распорки; 6— рама редуктора; 7— тяга; 8— поворот иый рычаг; 9— концевой выключатель; 10—поворотная ось; // — шариирны подкос; 12 — стойка шасси
Рис. 130. Механизм уборки и выпуска шасси с общей осью:
После полного высыхания лака поверхность обрабатывают мелкой шкуркой и шпаклюют. Если для последней операции используют нитрошпаклевку, то перед ее нанесением всю поверхность один раз покрывают эмалитом из распылителя.
Если на крыле прототипа было установлено убирающееся шасси, имелась другая механизация (щитки, закрылки, предкрылки), то на модели это тоже должно быть действующим. Есть множество вариантов приведения в работу механизации, но наиболее распространены три: механический — третьей кордой и системой рычагов, электрический — временным электромеханизмом с электрическим приводом, смешанный — когда включения производится механически (дополнительной кордой), а исполнение — с помощью электрических приводов. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор зависит от конструкции модели и возможностей воспроизведения их.
В любом случае стремятся к минимальному количеству дополнительных корд, иначе их сопротивление и масса сделают невозможным полет модели. Обычно обходятся одной-двумя дополнительными кордами, блокируя отдельные команды в группы. Наиболее часто встречается смешанная система с источником электропитания у моделиста, управ
ляющего моделью. На кордах укрепляют тонкие электропровода, по которым подают ток к исполнительным механизмам. Третья корда служит лишь для того, чтобы сегментарный шаговый механизм поставить на нужную команду.
Но в такой системе есть существенный недостаток: команды могут исполняться только в той последовательности, которая установлена на селекторе. Чтобы устранить этот недостаток и сделать возможным выполнение нужной команды, то есть пропустить ряд других команд, делают кнопку-выключатель на ручке управления. Только тогда, когда с помощью нескольких действий (как правило, натяжений дополнительной корды) установлена или выбрана нужная команда, нажимают кнопку, замыкающую цепь питания током, и команда исполняется.
Хвостовое оперение, которое включает киль с рулем поворота и стабилизатор с рулем высоты, изготовляют по той же технологии, что и крыло. Особое внимание уделяют шарнирам подвески и управления рулем высоты, так как на кордовой модели это наиболее нагруженный элемент управления. Конструкция шарниров должна быть не только подобной прототипу, но и прочной, выдержи-' вающей соответствующие нагрузки. Также необходимо добиваться точности при определении массы
элементов хвостового оперения. Расстояние между центром тяжести модели и центром тяжести хвосто- I вого оперения довольно значительное и малейшее I превышение массы смещает центр тяжести модели назад, а для его восстановления потребуется загрузить носовую часть балластом.
В то же время хвостовое оперение должно иметь соответствующую прочность, так как оно испытывает значительные аэродинамические нагрузки. Многие прототипы, например самолет По-2, имели тросовое управление рулями. При изготовлении таких моделей надо обратить внимание на равномерность натяжения тросов и предусмотреть элемент его регулирования.
Шасси модели-копии столь же ответственный агрегат, как и любая другая основная часть. Модель должна взлетать и садиться так, как это делал прототип. На модели должно быть в мельчайших подробностях воспроизведено шасси прототипа, а это усложняется тем, что эта деталь гораздо меньше по размерам, чем, скажем, крыло или фюзеляж. При этом шасси в основном изготовляют из металла и каждый лишний миллиметр приводит к значительному его утяжелению. Если же прототип имел убирающееся шасси, появляется еще одна проблема — разработка и изготовление специального механизма для его уборки и выпуска при сохранении всех видимых деталей, подобных прототипу. Все это требует особой точности в разработке и изготовлении шасси.
В управлении убирающимся шасси, как и в управлении механизацией крыла, существует великое разнообразие механизмов, но все они также сводятся к трем основным схемам, описанным выше.
Схемы универсальных механизмов уборки шасси электромеханическим способом (рис. 129 и 130) приемлемы для уборки трехколесных шасси с носовым колесом и двухколесных с хвостовым колесом или костылем. Системы приводятся в действие через дополнительную третью корду путем смещения лепестков двухконтактного переключателя. При натяжении корды лепестки переключателя становятся в такое положение, которое обеспечивает работу электродвигателя в одну сторону — шасси убирается. При ослаблении корды возвратная пружина переключателя возвращает лепестки в исходное положение и электродвигатель вращается в другую сторону, обеспечивая выпуск шасси. Переключатель меняет полярность источника питания электродвигателя. В таких случаях применяется источник тока напряжением 6—12 В и электродвигатель постоянного тока. В крайних положениях шасси (убрано, выпущено) электроцепь размыкается концевым выключателем, на который воздействует рычаг в механизме шасси.
Источник тока может быть установлен в модели или вне нее. В последнем случае ток передается по проводам, укрепленным на кордах. Надо учесть, что часть напряжения будет теряться на этих проводах, которые будут создавать дополнительное сопротивление току.
Какой системе отдать предпочтение при разработке модели? Прежде всего надо хорошо представлять систему уборки шасси прототипа. Если есть возможность не очень сложно сделать механическую систему уборки шасси, лучше отдать предпочтение ей. Все другие системы обязательно вклю
чают в себя систему рычагов, с помощью которых шасси изменяет свое положение, плюс систему электромоторов, приводов, переключателей концевых выключателей, редукторов и других устройств. В механической системе требуется минимум дополнительных рычагов.
Но при этом надо учесть один немаловажный фактор. При уборке шасси механическим способом с помощью дополнительной корды усилие ее натяжения должно быть гораздо меньше, чем натяжение корд управления при полете модели, а усилие возвратных пружин должно быть больше, чем усилие натяжения дополнительной корды от встречного потока воздуха.
Шасси по конструкции и техническому исполнению могут быть весьма разнообразными. В каждом конкретном случае надо решать, из каких материалов их изготовить, что имитировать, а что делать подобным прототипу и подвижным. Амортизацию шасси желательно устраивать во всех случаях, так как она смягчает удары при грубых посадках (рис. 131 и 132).
Колеса на модели должны быть подобными прототипу. Наиболее часто встречаются колеса типа «баллон». Такие колеса для моделей изготовляют путем вулканизации сырой резины в специальной пресс-форме методом, описанным в разделе о макетах. Отличие в том, что для летающей модели важно, чтобы масса колес была возможно меньшей. Для этого в пресс-форму вместе с резиной вставляется вкладыш, который делает колесо полым. Диски колес (обода) вытачивают из алюминиевых сплавов, разъемными из двух половин, соединяемых центральной резьбовой втулкой под ось.
Если колеса прототипа имели тормоза, их конструкцию и управление необходимо тщательно продумать, может быть, систему управления тормозами сблокировать с другими системами. На практике тормоза часто механически связывают с системой управления рулем высоты. При крайнем отклонении качалки руля высоты приводится в действие система торможения колес. Техническое исполнение этой системы может быть разнообразным, но лучше, когда она хотя бы по внешнему виду походит на оригинал. На моделях с двумя основными колесами и хвостовой опорой особое внимание надо уделить усилию торможения, так как при чрезмерном торможении такие модели стремятся скапотировать на нос.
При конструировании и изготовлении шасси рекомендуется учесть еще один момент. Дело в том, что перед отрывом от земли модель разбегается по окружности. Если колеса изготовлены из резины и установлены параллельно оси симметрии, то модель будет двигаться по окружности с некоторым скольжением в сторону ее центра. Создается дополнительное сопротивление вращению колес и увеличивается их сцепление с землей. Модель долго не может набрать скорость отрыва. Поэтому надо переднее колесо (у моделей с носовым колесом) развернуть в сторону центра круга и заставить модель катиться по нужной окружности, но не закатываться в круг. У моделей, имеющих хвостовое колесо или костыль, этого делать не приходится, так как они быстро поднимают хвост и хвостовое колесо (или костыль), выходя из зацепления с землей.
в
МОДЕЛИ-КОПИИСВОБОДНОГО ПОЛЕТА
Модели-копии свободного полета могут быть безмоторными (копии планеров) н с двигательными установками. Наиболее часто строят модели-копии свободного полета с резиномоторами, с поршневыми двигателями внутреннего сгорания и с поршневыми двигателями, работающими от сжатого газа (в основном СОг из баллончиков от бытовых сифонов).
Впервые массовый авиамоделизм в нашей стране начинался с изготовления резиномоторных свободнолетающих моделей. Лишь с появлением миниатюрных двигателей внутреннего сгорания началось массовое увлечение изготовлением моторных летающих моделей свободного полета. С совершенствованием двигательных установок появилось стремление делать летающие модели-копии самолетов. Некоторое время даже проводились соревнования союзного масштаба по моторным моделям-копиям свободного полета. Но с развитием новой авиамодельной техники и особенно электроники интерес к свободному полету моделей начал спадать.
Однако на современном этапе, с появлением новых энергетических устройств и двигателей малых объемов интерес к моделям-копиям свободного полета проявился в новом качестве. Новые источники электропитания большой емкости и малых масс, электродвигатели с большим коэффициентом полезного действия и тоже малых относительных масс нашли довольно широкое применение в летающих моделях-копиях, как свободного полета, так и радиоуправляемых.
Создание поршневых двигателей, работающих от сжатого углекислого газа баллончиков для бытовых сифонов, сопровождалось их повсеместным применением на летающих моделях-копиях свободного полета. Эти двигатели очень миниатюрны (рабочий объем их от 0,01 до 0,6 см3), с очень маленькими мощностями. Однако они вполне способны вращать легкие воздушные винты диаметром 100—200 мм и поднимать в воздух модели массой 150—200 г. Достоинство этих двигателей еще и в том, что не нужно применять различные горючие смеси, системы запуска и зажигания, поэтому модели всегда чистые. Конечно, очень небольшая относительная мощность этих двигателей создает некоторые трудности при изготовлении моделей и ограничивает набор применяемых материалов. Так, для конструкции таких моделей нужно особо легкие и в то же
время довольно прочные материалы, что привело к массовому использованию такой древесины, как бальза. Конечно, можно построить модель и без применения бальзы, причем по летным характеристикам, если уложиться в допустимые пределы, по массовым и прочностным характеристикам они не будут отличаться от изготовленных из бальзы. Но процесс постройки будет значительно более трудоемок.
Строя модели-копии свободного полета с различными двигателями, необходимо конкретно под каждый двигатель рассчитывать массу модели и отдельных ее частей, нагрузку на единицу несущих поверхностей. Из практики постройки моделей-копий свободного полета известно, что хорошо летают модели с нагрузкой не более 20 гс/дм2 на несущие поверхности.
Для устойчивого полета модели приходится отступать от принципа точного подобия прототипу. Так, к примеру, почти невозможно заставить хорошо летать модели-копии без увеличения поперечного V крыла и площади стабилизатора. Это вынуждены делать потому, что данные модели летают на скоростях гораздо меньших, чем прототип, и более подвержены действию возмущенных потоков воздуха. Но все же этн отступления, конечно в разумных пределах, не портят вида модели в полете по отношению к прототипу, а значит, не страдает и удовлетворенность моделистов.
Прежде чем строить модель-копию свободного полета, надо знать и помнить, что она перемещается в воздушной среде и подчиняется всем законам аэродинамики для тех скоростей, на которых она летает. Устойчивым ее полет будет только в том случае, если в конструкции модели будут учтены все силы и моменты, действующие на нее, точно подобраны весовые характеристики элементов конструкции, площади и установочные углы несущих поверхностей, их профили, подобран воздушный винт к силовой установке.
Так как скорости полета небольшие, то и профили несущих поверхностей должны быть с меньшими скоростными характеристиками, с большей кривизной средней линии, чаще всего — плоско-выпуклые и вогнуто-выпуклые. Иногда такие модели делают управляемыми. Но управление программируется заранее специально сконструированным механизмом,
Рис. 134. Управление рулем поворотаРис. 136. Управление элеронами
Рис. 137. Отклонение руля высоты на различных этапах полета:
а — нормальный набор высоты; б — чрезмерное снижение; в — чрезмерный набор высоты; г — нормальное снижение
воздействующим на рули для изменения траектории движения модели. Можно изготовить любой механизм, начиная от пружинного до электронного, но принцип воздействия на модель остается один — после запуска модели в полет человек уже не может воздействовать на нее.
Для увеличения устойчивости полета модели и возвращения ее в прежнее положение после небольшого отклонения от траектории полета применяют различные устройства, воздействующие системой рычагов на тот или иной руль. На рис. 133—136 показаны схемы с применением подвижного грузика, являющегося отвесом. При изменении траектории движения модели грузик сохраняет вертикальное положение и, будучи подвижно укреплен, вторым плечом воздействует через тягу на какой-либо руль^ (поворота, высоты, элероны) или несколько рулей. При действии на один руль отвес имеет одну степень свободы, при действии на два руля — две степени свободы. На рис. 137 показаны примерные отклонения руля высоты на различных этапах полета модели.
Иногда для стабилизации полета применяют гироскоп малых размеров с одной-двумя степенями свободы. Однако он применим лишь на моделях с двигателями внутреннего сгорания, где есть возможность отводом части выхлопных газов на ротор поддерживать обороты ротора.
Основное свойство гироскопа — сохранять свое положение независимо от угла наклона плоскости, относительно которой он вращается. Проделайте опыт: запустите любой самодельный волчок на листе фанеры или книге. Наклоните эту плоскость в любом направлении. Несмотря на наклон плоскости, волчок будет сохранять вертикальное положение (рис. 138, а). Представьте себе, что вместо плохонького самодельного волчка, например картонного на спичечной оси, у вас имеется массивный (рис. 138, б) металлический волчок 1, вращающийся на оси, заключенной в рамке 2. Эта рамка, в свою очередь, укреплена в другой рамке 3 и может вращаться вокруг оси, расположенной поперек оси вращения волчка. Сам волчок приводится во вращение либо от пневмосистемы, либо от электромотора, размещенного внутри. Вот такой волчок называется гироскопом, в данном случае, с двумя степенями свободы.
Известно, что если быстро вращающийся волчок- гироскоп повернуть в какой-либо плоскости с некоторой угловой скоростью, то в перпендикулярной плоскости возникнет момент, стремящийся отклонить гироскоп. Это явление называется прецессией гироскопа и широко используется во всех современных автопилотах и стабилизирующих устройствах. Наблюдать прецессию можно на запущенном волчке, отклонив его ось нажимом пальца (рис. 138, в). При этом диск волчка коснется плоскости, но из-за действия прецессии не той стороной, на которую вы нажимали пальцем, а обязательно стороной, расположенной поперек направления нажима пальцем. Вы повернули волчок в плоскости Х-Х, а он сам под влиянием прецессии наклонился в плоскости У-У, перпендикулярной плоскости Х-Х.
Это явление можно использовать для авиамодельного автопилота, потому что прецессионный момент, возникающий на гироскопе, оказывается вполне до-
Рис. 138. Принцип действия гироскопа
статочным для отклонения рулей управления. Из’ практики авиамоделистов можно привести множество примеров использования гироскопа от самолетного указателя поворота и скольжения (этот прибор раньше называли «пионером»), задействованного на руль поворота. Для первоначальной раскрутки гироскопа использовался велосипедный насос, а для дальнейшего поддержания оборотов — выхлопные газы двигателя. Модель с полетным весом 5 кгс (копия самолета АНТ-25 размахом 3,5 м) четко выдерживалась автопилотом на курсе. Принципиальная схема устройства показана на рис. 139. Использована лишь одна степень свободы.
Для ограничения высоты полета, а это очень необходимо, так как с высотой мощность двигателя
Рис. 139. Управление с помощью гироскопа и высотной коробочки:
/—высотная коробочка; 2 — эластичная диафрагма; 3 опорный диск; 4 — пробка; 5 — тяга на руль высоты; 6 —- тяга к дроссельной заслонке двигателя; 7 — возвратная пружина
падает, можно использовать простейшее устройство, состоящее из высотной коробки и системы рычагов. Высотная коробка представляет собой замкнутую емкость для воздуха, одна стенка которой — эластичная мембрана. С подъемом на высоту внешнее атмосферное давление уменьшается, а внутри емкости остается такое же, как на земле. Герметичная пробка предусмотрена для того, чтобы перед полетом, вывернув ее, установить в емкости земное давление. С подъемом на высоту в результате разницы давления внутри и снаружи мембрана прогибается во внешнюю сторону, воздействуя на систему рычагов, которые отклоняют руль высоты вниз.
Ограничение высоты полета можно связать и с уменьшением оборотов двигателя.
Модели с механическими двигателями
Не каждый прототип подходит для копирования под модель свободного полета и этому вопросу надо уделить особое внимание. Ведь хочется, чтобы модель хорошо летала, то есть плавно набирала высоту, была устойчива и не сваливалась при малейшем отклонении, а также плавно снижалась после остановки двигателя и приземлялась без поломок. Известный польский авиамоделист и автор многих книг, посвященных любимому виду спорта, Веслав Шир предлагает ряд схем и таблиц, помогающих на первом этапе оценить выбранный прототип для копирования под летающую модель-копию свободного полета. Выбранный прототип оценивается по восьми положениям согласно рисункам (рис. 140). По каждому положению определяется число пунктов, которое может быть положительным или отри
цательным. Все восемь пунктов суммируются с уче том знака и в табл. 1 находится графа со значением, соответствующим полученной сумме.
Таблица 1
Определение пригодности прототипа для копироввния
Очень плохо
Плохо
Посредственно
Хорошо
Очень хорошо
—9
от —8 до —6
от —5 до —3
от —2 до 4-2
4-3
Определим по схемам рис. 140 и табл. 1 пригодность для копирования под модели свободного полета следующих прототипов: Як-12А, Як-18А и Як-9.
Самолет Як-12А (рис. 141)
Числопунктов
Влияниесхемы самолета (верхнеплан) 0
Влияниеплощади стабилизатора
(22% отS кр)+1
Влияниеплеча стабилизатора
(LK 3,4 САХ)+2
Влияниеформы стабилизатора4-1
Влияниеформы крыла4-1
Влияниестреловидности крыла0
Влияниепоперечного V крыла0
Влияниеформы фюзеляжа 0
Сумма пунктов+5
Рис. 140. Схема оценки выбранного прототипа для копирования под модель свободного полета:
/ — влияние схемы самолета; II — влияние площади стабилизатора; /// — влияние плеча стабилизатора; IV — влияние формы стабилизатора в плане; V — влияние формы крыла; VI — влияние стреловидности крыла; VII — влияние" Поперечного V крыла; VIII — влияние формы фюзеляжа
Рис. 141. Самолет Як-12А
Самолет Як-18А (рис. 142)
Число
1.
Влияние схемы самолета (низкоплан)
пунктов
2.
Влияние площади стабилизатора
(21,4% от SJ
+2
3.
Влияние плеча стабилизатора
(1н=3,0 САХ)
+2
4.
Влияние формы стабилизатора
0
5.
Влияние формы крыла
0
6.
Влияние стреловидности крыла
0
7.
Влияние поперечного V крыла
—1
8.
Влияние формы фюзеляжа
—2
Сумма пунктов
—2
По табл. 1 определяем, что самолет Як-12 очек хорошо подходит для копирования под свободно летающую модель, самолет Як-18— хорошо, а само лет Як-9 — плохо.
Выбор размеров модели зависит прежде всего а двигателя, который предполагают использовать щ, модели. Движитель модели — вращающийся воз- душный винт, который создает моменты, влияющ» на полет модели. Исходя из рабочего объема двигателя и его мощности, зная теорию, можно сделать некоторые расчеты моментов. Упрощенно можно определить основные размеры модели по табл. 2, в которой имеются средние статистические данные в зависимости от объема и мощности двигателя
Самолет Як-9 (рис. 143)
Число пунктов
1. Влияние схемы самолета (низкоплан)
—з
2. Влияние площади стабилизатора
(14,4% от SJ
—2
3. Влияние плеча стабилизатора
(£н=2,6 САХ)
0
4. Влияние формы стабилизатора
—2
5. Влияние формы крыла
—2
6. Влияние стреловидности крыла
0
7. Влияние поперечного V крыла
—1
8. Влияние формы фюзеляжа
+2
—8
Т а б л и ц а
Определение основных размеров модели
Рабочий объем двигателя.
Мощность двигателя, л. с. (кВт)
Размах крыла модели, мм
Площадь крыла.
0,3
0,02 (0,0145)
700 800
8 11
0,5
0,04 (0,029)
900 1100
11 — 17
1,0
0,08 (0,059)
1100- 1300
17—24
1,5
0,12 (0,088)
1300 1500
24—32
2,0
0,16 (0,118)
1500 1700
32-41
2,5
0,2 (0,147)
1600-1900
36—50
Примечание. Значение S для среднего удлине ния крыла равно 7.
Большое значение для полета модели имеет рас положение центра тяжести. При наличии на крыл.
Рис. 142. Самолет Як-18АРис. 142. Самолет Як-18АРис. 143. Самолет Як-9Рис. 143. Самолет Як-9плоско-выпуклого или вогнуто-выпуклого профиля ина стабилизаторе — симметричного профиля центр тяжести должен находиться в пределах 25—35% САХ. При плоско-выпуклом или вогнуто-выпуклом профиле стабилизатора центр тяжести должен быть расположен в пределах 35—45% САХ.
Рис. 142. Самолет Як-18А
Рис. 142. Самолет Як-18А
Рис. 143. Самолет Як-9
Рис. 143. Самолет Як-9
При отклонениях расположения центра тяжести в меньшую или большую стороны модель неустойчива. При более передней центровке модель плохо набирает высоту и круто снижается. При более зад
ней центровке модель круто набирает высоту, а на планировании может оказаться на критических углах атаки крыла и свалиться в штопор. Нужное положение центра тяжести уточняется в регулировочных запусках модели путем загрузки носовой или хвостовой части. Лучше, когда центровка сначала оказывается более передней, так как при загрузке хвостовой части на большем плече требуется меньше бесполезного груза.
Приближенное положение центра тяжести в зави-
Рис. 144. Определение плеча стабилизатора:
S — площадь крыла; $к — площадь стабилизатора; LR — плечо стабилизатора
симости от плеча стабилизатора и его площади можно определить по рис. 144 и 145. Для вычисления процентного отношения площади стабилизатора (SJ и площади крыла (S) надо разделить величину площади стабилизатора на величину площади крыла и умножить на 100%. По полученной цифре в разделе I рис. 145 (влияние площади стабилизатора) находят количество пунктов. Разделив размер плеча стабилизатора на САХ крыла, по полученной цифре находят в разделе II (влияние плеча стабилизатора) количество пунктов. Затем по разделам (влияние схемы и формы фюзеляжа) также определяют количество пунктов. Суммируя количество пунктов с учетом знака, по табл. 3 отыскивают гра-
Таблица 3
фу полученного результата. По ней определяют в ложение центра тяжести в процентах от переда кромки САХ и рекомендации применения.
Возьмем, к примеру, тот же самолет Як-12А:
Чиа пуню
Влияние площади стабилизатора (21,4%)О
Влияние плеча стабилизатора (3,4 САХ)О
Влияние схемысамолетаО
Влияние формы фюзеляжа—1
По табл. 3 определяем, что допустимая центра ка — не менее 30% САХ.
Для улучшения летных характеристик модели в отступления от прототипа надо брать в комплек и четко представлять их суммарное воздействи Если изменить профиль крыла на менее скорости! и более несущий, а затем и профиль стабилизатор то надо изменить и установочные углы крыла и ст билизатора, а для точной регулировки желателы сделать такое крепление крыла и стабилизатор чтобы можно было менять установочные углы время регулировочных запусков. Чаще всего кры устанавливают без регулировки, а стабилизатор j лают регулируемым. В периодической литерату опубликовано много различных профилей, из кот рых можно выбрать наиболее приемлемые для ка: дой конкретной модели. Устойчивость по тайга) (относительно поперечной оси) обеспечивается т[ мя величинами — площадью стабилизатора, плеч горизонтального оперения и разницей установочн углов между крылом и стабилизатором (деграл цией). Из статистики сделан вывод, что у модел свободного полета эта разница лежит в предел 3° (рис. 146).
Для лучшей поперечной устойчивости (относи! тельно продольной оси) необходимо увеличить по; перечное V крыла. Для моделей с верхним располо: жеиием крыла оно должно быть в пределах 5—7*; на крыло, а для моделей с низким расположение! крыла — в пределах 8—10° (рис. 147).
Максимальная масса модели складывается из масс отдельных ее частей. Некоторые соотношений между массой отдельных частей дает статистиче ская таблица для моделей с различным объемои двигателя (табл. 4), а приблизительное представло! ние о скоростях моторного полета при различны1! профилях крыла в зависимости от нагрузки ни несущую площадь можно получить из табл. 5. И на-; конец, из табл. 6 можно взять средние данны' о размерах воздушного винта для двигателей раз-; личного объема.
Площадь стабилизатора в % к площади крыла SH/S-100%
Количество пунктов
12
- 2
15
- 1
20
0
25
+ 1
Плечо стабилизатора в длинах
Количество
СДХ крыла 2Н/СДХ
пунктов
2,0
-2
2,5
- 1
3,0
0
+ 1
Фюзеляжи планеровФюзеляжи планеров
Фюзеляжи планеров
Фюзеляжи планеров
Очень грубый, с открытым звездообразным двигателем
грубый, с закрытым звездообразным двигателем и широкой кабиной
С рядным за капотированным двигателем и кабинами тандемом
Рис. 145. Схема влияния некоторых параметров на определение центра тяжести:
1 — влияние площади стабилизатора; II — влияние плеча стабилизатора; III — влияние схемы самолета; IV — влияние формы фюзеляжа
Наивыгоднейшие значения масс элементов моделиНаивыгоднейшие значения масс элементов моделиТаблица'Подбор винта свободнолетающеймоторной моделиТаблица'Подбор винта свободнолетающеймоторной модели
Наивыгоднейшие значения масс элементов модели
Наивыгоднейшие значения масс элементов модели
Таблица'
Подбор винта свободнолетающеймоторной модели
Таблица'
Подбор винта свободнолетающеймоторной модели
Рабочий объем двигателя, см3
Площадь крыла, дм2
Масса элементов модели, г
Полная масса, г
Нагрузка на крыло, Гс/ж
двигатель с воздушным винтом
фюзеляж
с вертикальным оперением
крыло
шасси
стабилизатор
0,2—0,3
8
30
40—60
25—35
10—15
5—10
120—150
15—19
0,3—0,5
12
50
80—100
40—60
20—30
10—15
200—250
16—21
0,8—1,0
18
80
100—160
80—120
50—70
15—25
330—450
18—25
1,0—1,5
26
100
180—240
160—200
80—120
30-40
550—700
21 27
1,5—2,5
40
160
360—500
280—360
130—200
50—80
1000—1500
25—32
Т а 6 л и ц а
Таблица 5
Приблизительная скорость моторного полетамодели, м/с
Применяемый профиль крыла
Ориентировочная скорость в зависимости от нагрузки на крыло, г/дм2
Рабочий объем
Размер виита (диаметр X шаг) в зависимости от мощности двигателя, мм
15
20
25
30
35
40
45
50
двигателя, см3
60
большая
средняя
малая
Вогнуто-выпуклый (МСА-6412) выпуклый (С/аг/г-У Плоско-выпуклый (Clark-Y) S-образный (Clark-YH), двояковыпуклый (МСА-23012)
4,5
4.9
5,5
5,2
5,7
6,3
5,8
6,3
7,0
6,3
6.9
7,7
6,8
7,5
8,4
7,3
8,0
9,0
7,8
8,5
9,5
8,2
9,0
10,0
9,00,3
0,5
1,0
9,8] ,5
2,5
11,0
120Х 50 150Х 75
180Х 100 200X ЮО 220Х ЮО
150X75
180Х 100
200Х 100
220Х ЮО
250 X ЮО
180X100 200Х ЮО 220ХЮО 250ХЮО 275X ЮО
Таблица' 1
Размеры элементов типового винта, мм
Диаметр X шаг
Диаметр комлевой части dt
Диаметр максимальной ширины da
Ширина комля — ширина конца лопасти а[=сз
Максимальная ширина лопас-
Толщина комля — тол- щииа лопасти
6, = 62
Толщина конца лопасти &з
I80X 100
28
80
9
18
9
2,5
200X100
30
90
10
20
9
2,5
220Х 100
34
100
11
22
9
2,5
250Х 100
38
115
12,5
24
9
2,5
275Х 100
42
125
14
26
9
2,5
300Х ЮО
44
135
15
28
9
2,5
180X150
28
80
9
16
11
3,5
200X150
30
90
10
17
11
3,5
220X150
34
100
11
19
11
3,5
250X150
38
115
12,5
21
11
3,5
300X150
44
135
15 -
26
11
3,5
Надо отметить, что в табл. 6 (по подбору воздушного винта) усредненные размеры. Для того чтобы подобрать винт для хорошего устойчивого полета, необходимо сделать два—четыре винта с отступлениями в большую и меньшую величину шага при постоянном диаметре. Уменьшение диаметра или шага винта ведет к увеличению оборотов, но к некоторому уменьшению момента реакции винта. Уве
личение же диаметра или шага ведет к уменьшена оборотов двигателя и довольно значительному рост моментов от действия винта.
Некоторое представление о размерах элементе типового винта можно получить по рис. 148, а г табл. 7 определить эти элементы для различног диаметра и шага.
но
Рис. 146. Взаимное расположение крыла и стабилизатора
ОЛ b/2ОЛ b/2Рис. 147. Определение правильного поперечного V крылаРис. 147. Определение правильного поперечного V крыла
ОЛ b/2
ОЛ b/2
Рис. 147. Определение правильного поперечного V крыла
Рис. 147. Определение правильного поперечного V крыла
Рис. 148. Типовой воздушный винт:Рис. 148. Типовой воздушный винт:
Рис. 148. Типовой воздушный винт:
Рис. 148. Типовой воздушный винт:
D— диаметр винта; dv— диаметр комлевой части; da — диаметр наибольшей ширины лопасти; о,— ширина комлевой части; а^ — наибольшая ширина лопасти; оз — ширина конца лопасти; bi — толщина комлевой части; Ь2— толщина иа наибольшей ширине лопасти; Ьз — толщина концевой части; d - диаметр ступи цы; /ь /2, /з — ширина кромки досреза иа сечениях; С ь Са, Сз — толщина кромки до среза иа сечениях
Купленный моторчик для модели может быть укомплектован пластмассовым воздушным винтом. Но такие винты больше подходят для кордовых моделей, а для модели свободного полета желательно изготовить свой (расчетный) воздушный винт из дерева. Такие винты чаше всего изготовляют из твердых пород дерева (бук, граб, береза). Не следует применять для винта сосну или ель, так как между слоями у этих пород меньшая прочность и поэтому они часто трескаются по слоям. Нежелательно применение и липы, хотя соблазняет легкость ее обработки. Но винт из нее получается очень легким, что будет затруднять запуск вследствие малого момента масс.
Последовательность изготовления винта показана на рис. 149. Прежде чем приступить к изготовлению воздушного винта, следует изготовить из плотного картона или тонкой фанеры два шаблона — вид лопасти винта в плане и вид сбоку. Вырезают брусок с размерами по диаметру винта, максимальной ширине и толщине. Противоположные плоскости на нем должны быть параллельны, а смежные — перпендикулярны. Проведя среднюю линию на верхней плоскости, разделяют эту поверхность на две равные части, а затем просверливают отверстие диаметром 1 мм строго перпендикулярно плоскости.
Наложив боковой шаблон на боковую плоскость,; обводят его карандашом. На противоположное! плоскости делают то же самое. Срезав лишний материал, восстанавливают на срезанных участках среднюю линию при виде в плане, и наложив шаблон, обводят карандашом и его. i
Эту же процедуру повторяют на противополож! ной плоскости и также срезают лишний материал, контролируя операцию по верхнему и нижнему рисунку. При этом обращают внимание на то, чтобы грани были перпендикулярны.
Для точности профилирования лопастей желательно сделать еще один вспомогательный шаблон, представляющий по форме лопасть в плане по передней кромке и шириной, равной четвертой части ширины лопасти с плавным переходом к комлевой части. По боковой грани передней кромки лопасти проводят линию на расстоянии 1 —1,5 мм от верхней плоскости. На тыльной стороне заготовки срезают лишний материал от задней кромки до линии на' боковой грани с плавным переходом к комлю, а на; передней части — от задней кромки до вспомога] тельной линии. Потом напильником и шкуркой при-1 дают профилю нужные размеры и форму.
Для более точного контроля шага винта делают небольшое приспособление (рис. 150). Для этого в
ровную доску вбивают гвоздь без шляпки (диаметр гвоздя и отверстия заготовки винта должны быть равны). На расстоянии 0,75 радиуса приклеивают картонный уголок в виде прямоугольного треугольника, один катет которого равен 2лг, а другой — шагу винта на данном сечении. Прикладывая изготовляемый винт то одной, то другой лопастью и подрабатывая, надо добиться одинакового угла у обеих лопастей.
После придания винту точного профиля н за- шкуривания его необходимо отцентровать, то есть добиться, чтобы противоположные лопасти были симметричны в отношении масс. Грубо это можно сделать, раскрутив слегка винт на продетой в центре проволоке чуть меньшего диаметра (0,8 мм), несли винт остановится горизонтально, то все в порядке. Если же при нескольких раскручиваниях одна и та же лопасть находится после остановки ниже, то эту лопасть надо подработать в местах, где на взгляд она толще. Более точно винт балансируют в специальных центрах. Для окончательной доводки винт покрывают несколько раз эмалитом с последующим удалением ворса.
При желании сделать воздушный винт трехлопастным, а они очень часто встречаются на прототипах, сначала надо произвести пересчет вннта. Последовательность изготовления показана на рис. 151. Работа по изготовлению такого винта более трудоемка, но оправдывает себя. Сначала изготовляют два двухлопастных винта, а из них делают один трехлопастный. Из дюралюминиевой пластины толщиной I мм вырезают шаблон для обрезки комлевой части винта под углом 120°. В комлевой части устраивают пропилы под треугольную вставку из фанеры толщиной 1,2—1,5 мм, на которой соединяют лопасти. Правильную установку лопастей контролируют по рисунку на бумаге с начерченной окружностью по диаметру винта с делением на три равные (120°) части. Зафиксировав положение лопастей, на комлевой части каждой из них просверливают по два отверстия диаметром 3 мм. В каждое отверстие вставляют заранее подготовленные штырьки.
Для контроля установки лопастей при виде сбоку подготовляют простое приспособление для подвижного закрепления винта. Подготовив два кружка из фанеры толщиной 1,2—1,5 мм, все лопасти соединяют на эпоксидном клее. Поставив винт ва контрольное приспособление и поворачивая поочередно, проверяют правильность установки каждой лопасти. После высыхания клея обрезают выступающие части соединительного треугольника, центрируют и отделывают винт.
Для копирования под свободнолетающие модели подходят прототипы мотопланеров. Они очень хорошо сочетают в себе достоинства планера и некоторые преимущества самолета. Эти аппараты в основном предназначены для безмоторного полета, а двигатель используется для набора высоты, что помогает освободиться от самолетов-буксировщиков. На них используют довольно маломощные двигатели, которые после остановки зачастую убираются в специальные ниши для того, чтобы не было дополнительного сопротивления во время планирующего полета (рис. 152).
Конструкция модели в каждом конкретном случае зависит от выбранного прототипа. Вся трудность разработки конструкции модели состоит в
Рис. 149. Последовательность изготовления виита
Рис. 150. Контроль шага элемента лопасти виита
том, чтобы из доступных материалов разработать такую конструкцию, которая не только обеспечивает минимальную нагрузку на единицу несущих плоскостей, но и настолько прочна, чтобы выдерживать нагрузки в полете, при грубых взлетах и посадках с возможно меньшим числом поломок. При наличии бальзы эти вопросы решают гораздо проще. Плот-
Рис. 151. Трехлопастный воздушный винт
ность бальзы очень мала и из нее можно изготовить очень легкие, но довольно прочные конструкции.
Бывает и так, что бальза в некоторых, наиболее нагруженных элементах конструкции не обеспечивает нужной прочности. Чаще всего этими элементами являются продольные силовые наборы фюзеляжа, крепления мотоустановок и лонжероны крыла. Не имея возможности использовать бальзу и желая все же построить очень легкую модель, лучше всего в качестве прототипов брать самолеты, имевшие мягкую обшивку фюзеляжа и крыльев. На модели все это имитируется бумагой, которая, конечно, легче, чем жесткая обшивка.
Но уж если делаются отступления от основных параметров прототипа, можно сделать отступление и в обтяжке. Скажем, жесткую обшивку на прототипе можно на модели сделать из более плотной бумаги, а мягкую — из бумаги типа микалентной или папиросной.
В конструкции модели рекомендуется предусмотреть отделяющиеся элементы не только для удобной транспортировки, но и на случай грубых посадок и столкновений с препятствиями. При отделяющихся элементах (крылья, стабилизатор, мотоустановки, шасси) всегда меньше поломок, чем при целиковой конструкции. Двигательная установка, имеющая довольно большую массу, и место ее размещения характеризуются достаточно высокой прочностью, но при этом предусматривается возможность ее отделения при грубой посадке или ударе о препятствие (рис. 153). Наиболее важно сде- 114
лать отделяющимися крылья и хвостовое оперение так как наиболее частые удары приходятся на ж элементы. I
Шасси делают таким, чтобы можно было б! переделки исправить его деформацию при грубее посадке. Желательно шасси изготовлять с элема тарной амортизацией в виде подпружиненных и новных стоек или передней стойки при трехколеснс! схеме (рис. 154).
Особое значение для данных моделей имее-’ постоянный контроль установочных углов и перекосов. В результате неравномерной усадки клея и по крытия, а также при ремонте поломок могут возик кать некоторые искривления в модели. Смотря иа модель спереди или сзади, следует убедиться в ст- сутствии перекосов на консолях крыльев, стабилк- заторе, киле и руле поворота (рис. 155).
Практически правильное поперечное V крыл можно проконтролировать простейшим приспособлю нием в виде нити, натянутой между концами крыла и шаблона, изготовленного из картона или фанеру (рис. 156). Для проверки установленного угла стабилизатора относительно крыла изготовляют при способление, показанное на рис. 157. Положению центра тяжести относительно САХ можно проконти ролировать с помощью несложного приспособления,! показанного на рис. 158.
На модель в полете влияет ветер, и от его ско-| рости зависит, насколько далеко улетит модель oil места старта. А если модель очень легкая, она' иногда попадает в восходящие потоки воздуха и1
Рис. 154. Эластичная передняя стойка шасси
Рис. 157. Способ контроля установки стабилизатора относительно крыла:
/ — деревянная планка; 2— шаблон из фанеры или картона; 3—линия хорды крыла; 4— линия хорды стабилизатора
Рис. 158. Определение положения центра тяжести относительно САХ
Рис. 159. Простейший ба чок для топлива с ограниченной емкостью и его размерности в зависимости от кубатуры двига теля
Рабочий объем двигателя (см3)
Внешние размеры бачка (мм)
а
б
6
/
2.0
10
15
15 .
2
5,5
10
20
20
может быть потеряна. Для ограничения продолжительности полета применяют различные устройства. На моделях, которым не грозит попадание в восходящие потоки (с большими нагрузками), достаточно устройства, ограничивающего работу двигателя. Этим устройством может быть часовой механизм — таймер, который механически перекрывает подачу топлива к двигателю через определенное время, или топливный бачок строго определенного объема (рис. 159). Для более легких моделей предусматривается еще и механизм принудительной посадки — тот же таймер, однако не только выключающий двигатель, но н отклоняющий стабилизатор на угол в
45°. Но надо учесть, что отклонение стабилизатора дает хороший эффект лишь на моделях, центровка которых находится в пределах 45—50% САХ.
Наконец модель готова. Наступает момент пробного запуска ее в воздух. Не следует моторную модель запускать в первый полет с работающим мотором — это гарантия того, что модель будет поломана. После остановки двигателя модель должна устойчиво планировать и плавно приземляться. Для этого надо отрегулировать в первую очередь планирующий полет. Если центровка модели нормальная, то угол планирования не должен превышать 15— 20°.
Чтобы проверить устойчивость планирования, надо взять модель в прав’-ю руку, поднять над головой и с наклоном толкнуть ее вперед. Если, вдобавок, хорошо совпали установочные углы крыла и стабилизатора, то модель должна плавно снижаться, никуда не разворачиваясь (рис. 160). Если же модель после толчка идет вверх, а затем, потеряв скорость, круто снижается, то необходимо увеличить установочный угол стабилизатора. Если наоборот, после толчка модель начинает увеличивать угол снижения, надо уменьшить установочный угол стабилизатора. Только добившись плавного безмоторного снижения модели без кренов и разворотов, можно запустить ее в моторный полет.
В первый моторный полет нельзя запускать модель с полными оборотами двигателя. Регулируют работу двигателя на средних оборотах и описанным выше способом выпускают модель небольшим толчком в воздух, но уже не по траектории снижения, а горизонтально. Модель должна очень мало набирать высоту, или вообще не набирать, а лететь горизонтально нли даже с небольшим снижением без разворотов.
Если же модель разворачивается влево при правом вращении воздушного винта, перед следующим запуском смещают ось мотора (ось вращения винта) вправо на 1—2°. Именно на этом режиме нужно добиться прямолинейного полета. После таких запусков можно отправлять модель в полет на полных оборотах двигателя. Модель должна более энергично набирать высоту.
Если мощность двигателя достаточна для энергичного набора высоты, а модель с очень небольшим углом набирает высоту, перед следующим полетом уменьшают смещение оси двигателя (вращения винта) вниз на 1—2°. Так, последовательно регулируя, добиваются нужного характера полета модели. Все пробные запуски модели производят с ограниченным количеством топлива (не более 1 мин работы двигателя) или с таймером, выключающим двигатель через 1 мин работы двигателя.
- Конечно, если прямолинейность полета достиг -нута, то при более длительной работе двигател!
модель может улететь очень далеко. Поэтому hi только ограничивают моторный полет временем рабо ты двигателя, но и регулируют траекторию полет! в моторном полете в виде восходящей спирали боль шого радиуса. Иногда используют для этого реак цию винта, но тогда на траектории безмоторного по лета модель может лететь по прямой. Лучше, когда моторный и безмоторный полеты по спирали регулируются с помощью руля поворотов. Только после всех этих регулировок можно приступить к регулировке траектории полета с помощью каких-либ« устройств, если таковые на модели имеются.
При компрессионном двигателе вполне достаточно покрытия эмалитом или нитрокрасками. Если же двигатель калильного типа, то есть используется спиртовое топливо, то воздушный винт необходим покрывать синтетическими или эпоксидными лаками или красками..
В полной мере все вышесказанное можно отнести к моделям с двигателями, работающими на сжатом газе (в основном СОг) с той лишь разницей, что в этом случае имеют дело с двигателями очень малых объемов и мощностей. По опубликованным чертежам таких моделей можно судить о том, что даже такие миниатюрные двигатели возможно применять на летающих моделях-копиях.
Модели с резиновыми двигателями
Что же привлекает в этих моделях? Во-первых, относительная простота конструкции и, во-вторых, простота и дешевизна двигателя (рнс. 161). Схема тически принцип конструкции модели показан ш рис. 162. Но кажущаяся простота таит в себе рщ особенностей, которые необходимо учитывать прь проектировании и изготовлении модели. Ввиду малых оборотов воздушного винта, развиваемых oi
Рис. 161. Резиномоторная модель-копия самолета
Рис. 162. Схематический разрез резиномоторной модели-копии
действия крутящего момента резины и, как следствие, применения воздушных винтов большого диаметра, как никогда надо учитывать влияние моментов от вращающегося винта на устойчивый пр'лет модели.
Довольно большой скручивающий момент резинового жгута необходимо учитывать и в силовой конструкции модели. Места расположения резинового жгута (чаще всего это фюзеляж) выполняют конструкцию так, чтобы резиновый жгут в закрученном состоянии не коробил конструкцию. В то же время небольшие мощности двигателей предъявляют повышенные требования к весовым характеристикам модели. Из практики постройки моделей-копий с резиновым двигателем сделан вывод, что хорошо летают модели с нагрузкой не более 20 гс/дм2. Для взлета модели с земли ввиду большого диаметра воздушного винта придется увеличить высоту шасси (рис. 163). Поэтому не каждый прототип подходит для копирования под резиномоторную модель. Наиболее полно подходят прототипы с верхним расположением крыла, имеющего поперечное V, достаточно высокое шасси и площадь хвостового оперения (рис. 164).-
На резиномоторных моделях чаще всего приходится делать отступления от прототипа не только по
установочным углам несущих поверхностей, площадям и поперечному V, но и в конструкции почти всех элементов. Так, силовой набор фюзеляжа необходимо почти во всех случаях усиливать, изменять профили крыла и хвостового оперения, упрощать конструкцию шасси и крепление отдельных элементов модели.
Комплекс винта и резиномотора характеризуется четырьмя основными величинами:
D — диаметр винта (м или мм);
Н—шаг винта или относительная поступь (Л), характеризующая отношение шага винта к его диаметру;
F — сечение резиномотора (см2), складывающееся из сечения нитей резины, умноженного на количество этих нитей;
Lq — длина резиномотора (шнура) (рис. 165). Скорость полета и скороподъемность модели зависят при данном резиновом двигателе от диаметра и шага винта, формы и ширины лопастей.
Величина полезной работы, которую может совершить резиновый двигатель, зависит от его массы и удельной энергии резины, которая у отечественных образцов достигает величины 280—300 кгм/кг. Это значит, что I кг предварительно растянутой резины может при сокращении совершить 280—300 кгм по-
‘3XDW tj‘3XDW tj
‘3XDW tj
‘3XDW tj
Рис. 164. Резиномоторная модель-копия самолета «Вольксплане»
Рис. 165. Основные величины, характе ризующие комплекс двигатель — воз душный винт:D— диаметр воздушного винта; И—шаг винт; для элемента лопасти; Ls — длина резиномотора F—сечение резиномотора (шнура)Рис. 165. Основные величины, характе ризующие комплекс двигатель — воз душный винт:D— диаметр воздушного винта; И—шаг винт; для элемента лопасти; Ls — длина резиномотора F—сечение резиномотора (шнура)
Рис. 165. Основные величины, характе ризующие комплекс двигатель — воз душный винт:
D— диаметр воздушного винта; И—шаг винт; для элемента лопасти; Ls — длина резиномотора F—сечение резиномотора (шнура)
Рис. 165. Основные величины, характе ризующие комплекс двигатель — воз душный винт:
D— диаметр воздушного винта; И—шаг винт; для элемента лопасти; Ls — длина резиномотора F—сечение резиномотора (шнура)
лезной работы. Но так как модель движется с помощью воздушного винта, то величина полезной работы резинового двигателя уменьшится на величину потерь на винте. У моделей с резиновым двигателем хорошо подобранный винт имеет коэффициент полезного действия (КПД) в пределах 0,7—0,75. Резиновый двигатель отдает всю накопленную при заводе (то есть растяжении и закручивании) энергию и совершит одну и ту же работу при любом винте. Но если винт будет малого диаметра, то это произойдет относительно быстро, а при винте большого диаметра и шага — медленно, хотя в обоих случаях количество оборотов, совершаемых винтами, будет одно и то же — такое, которое было заложено в резиновый двигатель при его заводке.
При заданной массе резины крутящий момент прямо пропорционален площади поперечного сечения резиномотора. Поэтому появляется возможность варьировать величину крутящего момента, меняя сечение резиномотора за счет его длины, и наоборот. Так, при одной и той же массе резины более короткий и с большим сечением резиномотор будет иметь больший крутящий момент. Однако при уменьшении длины и увеличении сечения резиномотора резко падает величина завода (число оборотов, на которое можно закрутить резиномотор) и ухудшаются условия работы резины.
Поскольку по мере раскрутки резиномотора крутящий момент его снижается, то при подборе винта принимают среднюю его величину. При выбранных сечениях и длине резиномотора его крутящий момент имеет определенную величину, а мощность тем больше, чем больше число оборотов винта в секунду, то есть чем больше частота вращения воздушного винта. Следовательно, один и тот же резиномотор может развивать разную мощность.
При уменьшении диаметра винта и его шага число оборотов винта в секунду будет больше и мощность его возрастает. Однако так как работа, которую может совершить резиномотор, останется без изменения, то время работы сократится во
столько раз, во сколько раз увеличится мощность. С увеличением мощности увеличивается угол набора высоты моделью, так как практически скорость полета данной модели остается одинаковой.
На величину диаметра винта, кроме того, влияют шаг винта и способы сочленения резиномотора из нескольких пучков. При параллельном сочленении пучков увеличивается крутящий момент, а при последовательном — увеличивается завод.
Винт моделей с резиномотором имеет обычно диаметр и шаг больше, чем у поршневых двигателей, так как частота вращения (число оборотов в секунду) у них меньше. Приближенно можно считать, что диаметр винта резиномоторных моделей составляет 30—50% от размаха крыла.
По нескольким экспериментальным таблицам, предлагаемым польским авиамоделистом Веславом Широм, можно довольно точно подобрать некоторые данные для проектирования модели-копии с резиновым двигателем. В его таблицах приведены средние данные, относящиеся также к средним величинам площади крыла и размерам модели. Эти величины приведены к устойчивому полету модели с набором высоты примерно под углом 10° и нагрузкой на крыло модели (с заправленным резиновым двигателем) не более 25 гс/дм2.
По табл. 8 подбирают диаметр воздушного винта и обороты в зависимости от размеров модели, по табл. 9 — сечение резиномотора в зависимости от выбранного диаметра винта и оборотов, по табл. 10 — шаг винта в зависимости от диаметра и оборотов.
Допустим, что модель при размахе крыла 1060 мм имеет площадь крыла 16 дм2. По чертежу модели определим, что можно использовать без серьезных отступлений от прототипа воздушный винт максимального диаметра, который равен 260 мм. Имея эти данные, в табл. 8 находим необходимую частоту вращения (39,2 с-1). По табл. 9, зная диаметр винта и обороты, находим необходимое сечение шнура резиномотора (0,51 см2). Это се-
Таблица 8
Подбор диаметра и оборотов винта в зависимости от размеров модели
Площадь крыла, дм2
8
10
1 12
14
1 16
;20
25
30
I36
Диаметр винта, мм
Размах крыла, мм
750
|840
|920
990
'1060
|1180
I1300
1450
1600
Частота вращения винта, с 1
200
46,7
52,4
220
39,0
43,5
47,7
51,5
—
—
—
—
—
240
32,5
36,6
40,0
43,0
46,0
51,5
-—
—
—
260
27,6
31,0
34,0
36,6
39,2
44,2
49,0
—
—
280
—
26,7
29,2
31,5
33,8
38,4
42,2
—
—
300
—
—
25,4
27,5
29,4
32,8
36,7
40,2
—
320
—
—
—
24.1
25,8
28,8
32,5
35,3
38,6
340
—
—
—
—
22,8
25,5
28.4
31,2
34,2
360
—
—
—
—
—
22,8
25,5
27,8
30,6
380
—
—
—
—
—
20,6
22,9
25,0
27,5
400
—
—
—
—
—
—
20,6
22,6
24,8
420
—
—
—
—
—
—
18,8
20,3
22,5
440
—
—_
—
—
—
—
—
18,7
20,6
460
—
—
—
—
—
—
—
—
18,8
Диаметр винта, мм
Сечеиие шиура (см2) в зависимости от частоты вращения винта, с~*
18
20
22
24
26
28
30
32
36
40
45
50
200
—
—
—
—
—
0,27
0,29
220
—
—
—
—
—
—
—
—
0,30
0,32
0,35
0,37
240
—-
—
—
•—■
—
—
—
0,35
0,38
0,41
0,44
0,48
260
—
—
—
-—
—
—
0,42
0,44
0,48
0,51
0,55
0,59
280
—
—
——
—
—
0,49
0,51
0,53
0,57
0,62
0,66
0,72
300
—-
—
—
—
0,55
0,58
0,61
0,64
0,69
0,74
0,80
—
320
—-
—
—
0,62
0,66
0,69
0,73
0,76
0,82
0,88
—
340
. ——
—_
0,70
0,74
0,78
0,82
0,86
0,89
0,95
—
——
360
—-
—
0,81
0,86
0,90
0,95
1,00
—
380
—
0,87
0,95
0,99
1,05
1,10
—
400
—
1,00
1,07
1,13
1,20
—
—
—
—
420
—■
1,14
1,22
1,29
—
—
—
-
440
1,2
1,30
1,38
—
—
—
-—
460
1,35
1,45
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Подбор сечения резиноаого шнура
Т а б л и ц а $
Подбор шага винта для моделей с резииомотором
Т а б л и ц а II
Диаметр винта, мм
Относительный шаг винта в зависимости от частоты вращения, с-1
18
20
22
24
26
28
30
32
36
40
45
50
200
—
—
1,02
0,95
220
—
—
—-
—
—
—
—-
1,13
1,03
0,95
0,87
240
—
—
—
—
—
—
—
1,17
1,05
0,97
0,89
0,82
260
—
—
—
—
—
1,14
1,09
0,99
0,92
0,83
0,77
280
—
—
—
—
—
1,14
1,07
1,02
0,94
0,86
0,76
0,74
300
—
—
—
—
1,14
1,07
1,02
0,97
0,89
0,82
0,75
—
320
—
—
1,16
1,08
1,02
0,97
0,93
0,84
0,79
—
—
340
—
—
1.18
1,11
1,04
0,98
0,93
0,88
0,80
-
—
360
—
—
1,13
1,06
0,99
0,94
0,88
—
—
—
—
380
—
1.17
1,09
1,01
0,95
0,90
—
—
—
—
—
400
—
U2
1,03
0,97
0,91
—
—
—
—
—
—
—
420
—
1,08
1,00
0,88
—
—
—
—
—
—
—
—
440
1,13
1,03
0,96
—
—
—
—
—
—
-
460
1,10
1,00
—
—
—
—
- -
—
—
—
—
—
чение будет средним для данной частоты вращения. Но в полете обороты, а значит, и частота вращения будут неравномерными. В начале полета они будут больше, а по мере раскрутки резиномотора уменьшатся. Для определения относительного шага винта (й) воспользуемся табл. 10: он будет равен 0,92. При диаметре винта 260 мм и частоте вращения 40 с-1 винт должен иметь относительный шаг: 260Х X 0,92 = 240 мм.
Все эти таблицы приведены к двухлопастному воздушному винту. Если же решено сделать многолопастный винт или же на прототипе был многолопастный винт, а мы собираемся применить двухлопастный, то можно воспользоваться табл. 11.
Таблица 11
Замена винта многолопастиого на двухлопастный
Количество лопастей винта у прототипа
2
3
4
5
6
Увеличение диаметра винта для двухлопастного
1
1,08
1,12
1,18
1,21
Допустим, что мы решили применить трехлопастный воздушный винт. Сначала определим все элементы вышеизложенным порядком для двухлопастного винта. По табл. 11 против графы трехлопастного винта находим относительный коэффициент (1,08). Таким образом, трехлопастный винт будет идентичен двухлопастному с диаметром 260Х X 1,08=280 мм. Для этого диаметра, площади крыла 16 дм2 и размаха 1060 мм по табл. 8 находим необходимую частоту вращения (33,8 с-1), а пс табл. 9 —сечение резиномотора (0,54 см2), которое
находится между значениями частоты вращения 32 и 36.
Далее определяем относительный шаг трехлопастного винта. По табл. 10 находим относительный шаг по диаметру двухлопастного винта (260 мм) и по значению частоты вращения для трехлопастно го винта (33,8 с-1), который будет средним (1,04) между значениями 1,09 и 0,99, найденными между частотами вращения 32 и 36 с-1. Отсюда шаг трехлопастного винта будет идентичен шагу двухлопаст кого 260 X 1,04 = 270 мм. Таким образом, идентичными будут трехлопастный воздушный винт диаметром 260 мм, шагом 240 мм, при частоте вращения 39,2 с-1 и сечении резиномотора 0,51 см2 и двух лопастный диаметром 280 мм, шагом 270 мм, пря
частоте вращения 33,8 с-1 и сечении резиномотора 0,54 см2.
Как вывод, можно сказать, что увеличение количества лопастей воздушного винта резиномоторного двигателя ведет к уменьшению его диаметра, увеличению потребной частоты вращения и уменьшению сечения резиномотора.
Говоря о полете модели, необходимо напомнить, что его продолжительность зависит от аэродинамических данных модели, а при наличии резиномотора — от отношения массы резины к общей массе модели. Отсюда можно сделать вывод, что чем больше это отношение (относительная масса), тем продолжительнее будет крутиться винт и про
должительнее будет моторный полет модели. Это положение хорошо иллюстрирует табл. 12.
Но так как конструкция и размеры фюзеляжа и модели не позволяют бесконечно увеличивать массу резиномотора, то практически относительная масса резиномотора не может быть более 0,5. Рези- номотор большой массы значительно влияет на центровку модели и его рациональная масса зависит от возможности его размещения. Примером рационального размещения резиномотора может служить схема модели на рис. 166.
Определение массы шнура резиномотора в зависимости от его длины и сечения показано в табл. 13.
•>Таблица 12
Время и дальность полета резииомоториой модели=•
Отношение массы резиномотора к массе модели
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,20
0,25
0,30
0,40
0,50
Среднее время моторного полета, с Дальность моторного полета (без
10
15
20
25
30
35
40
50
62
75
100
125
ветра), м
60
90
120
150
180
210
240
300
370
450
600
750
Таблица 13
Определение массы резинового шнура
Сечен»* шнура, см2
1'
Масса шнура (г) в зависимости от длины резинового шиура, мм
260
280
300
320
350
400
450
500
600
700
800
1000
0,30
6,9
7,4
7,9
8,5
9,2
10,5
11,9
13,2
15,8
18,5
21,1
26,4
0,35
8,0
8,5
9,2
9,9
10,8
12,3
13,9
15,4
18,5
21,5
24,6
30,8
0,40
9,2
9,9
10,6
и,з
12,4
14,1
15,9
17,7
21,6
24,7
28,2
35,2
0,45
10,4
11,2
12,0
12,8
14,0
16,0
. 18,0
20,0
24,0
28,0
32,0
40,0
0,50
11,5
12,3
13,2
14,1
15,5
17,6
19,8
22,0
26,4
30,8
35,2
44,0
0,60
13,8
14,8
15,9
17,0
18,5
21,0
24,8
26,2
31,7
37,0
42,0
53,0
0,70
—
17,3
18,5
19,7
21,6
24,7
27,8
30,8
37,0
43,0
49,0
62,0
0,80
—
—
21,0
22,5
25,0
28,0
32,0
35,0
42,0
49,0
56,0
70,0
0,90
—
-—
—
25,0
28,0
32,0
36,0
40,0
48,0
56,0
63,0
79,0
1,00
—
—
—
—
31,0
35,0
40,0
44,0
53,0
61,0
70,0
88,0
1,10
—
—
—
—
—
39,0
43,0
48,0
58,0
68,0
77,0
97,0
1,20
—
—
—.
——
—
-—
48,0
53,0
63,0
74,0
84,0
105,0
1,30
—
—
—■
—
—
—
—
57,0
69,0
80,0
91,0
114,0
1,40
—
—
—
—
—
—
—
—
74,0
86,0
98,0
123,0
Рис. 168. Разделение шнура на две части с задней шестеренчатой передачей
Рис. 169. Изменение оборотов воздушного винта
Рис. 170. Основные величины частей воздушного винта:
D- диаметр винта; at—максимальная ширина лопасти: аз—ширина конца лопасти; bt— максимальная высота лопасти: Ь?— высота концевой части
Из всех этих таблиц можно сделать вывод, что I продолжительность полета на резиновом двигателе ограничена и возможность увеличить продолжительность полета не безгранична, а зависит от многих величин. Если моделист все же увеличивает длину резиномотора (рис. 167), то он вынужден загружать нос модели для сохранения центровки, а это бесполезный балласт, увеличивающий общую массу модели. -
Для увеличения продолжительности раскручивания резиномотора, а значит, и продолжительности полета, применяют различные устройства и передачи, например, разделение резиномотора на две равные части и соединение через шестеренки (рис. 168). Это позволило в два раза увеличить длину и массу резиномотора при рациональном его размещении. Другое решение заключается в увеличении массы резиномотора и увеличении через шестеренки частоты вращения (рис. 169). В этом случае надо пересчитать воздушный винт.
Табл. 14 показывает зависимость сечения шнура от степени передачи.
Таблица 14
Зависимость сечения шнура от степени передачи
Степень передачи Zi:Z2
Сечение шиура (см2) в зависимости от количества шнуров
одни шиур
два шиура*
тришнура **
1:1
1
1,3
1.5
1,2:1
1,15
1,5
1,75
1,4:1
1,3
1,7
1,95
1,7:1
1,45
1,9
2,2
2:1
1,6
2,1
2,4
2,5:1
1,9
2,5
2,85
3:1
2,2
2,9
3,3
* Сумма сечений двух шнуров.
** Сумма сечений трех шнуров.,
Винты резиномоторных моделей изготовляют из легких пород дерева (бальза, липа). На рис. 170 показан типовой винт модели в двух проекциях с обозначением размерностей. Эти размерности относительно диаметра винта и поступи можно опредес лить по табл. 15.
Таблица 15
- Размеры элементов лопасти винта для резиномотора
Относительные размеры элементов
-•'Относительный шаг винта (ft)
0,75
0,80
| 0,85
| 0,90
’ 0,95
1,00
1 1,05 ’
1,10
1,15
I 1,20
Максимальная ширина/диаметр (а./Щ
0,120
Максимальная высота/диаметр (в-/О)
0,058
0,061
0,065
0,070
0,073
0,077
0,080
0,084
0,089
0,093
Ширина конца лопасти/диаметр (а2/О)
0,080-
Высота конца лопасти/диаметр (82/0)
0,019
0,021
0,022
0,023
0,024
0,026
0,027
0,028
0,029
0,031
Рис. 171. Последовательность изготовления воздушного винта резиномоторной модели
Находим по табл. 8 необходимый для модели-, диаметр винта (О), а по табл. 10 необходимый относительный шаг (/г), а затем, пользуясь табл. 15, определяем линейные размеры элементов лопасти винта.
Допустим, диаметр винта D = 260 мм, а относительный шаг /т=0,9. Найдя в графе относительного шага нужную цифру, определяем:
ai = 0,120XD = 0,120X260=31 мм;
ei = 0,070X 0 = 0,070X260= 18 мм;
Ог = 0,080 X 0 = 0,080 X 260=2i мм;
82= 0,023 X 0 = 0,023 X 260 = 6 мм.
Пользуясь этими размерами, вычерчиваем шаблон лопасти винта (в плане и вид сбоку). Последовательность изготовления винта такая же, как и для двигателей других моделей, с той лишь разницей, что диаметр и размеры элементов лопасти гораздо больше, а профиль элементов лопасти чаще всего вогнуто-выпуклый.
На рис. 171 показана последовательность изготовления типового винта под резиновый двигатель. Часто винты делают не из целого куска древесины (все же отходы дефицитной древесины велики), а изготовляют лопасти отдельно, соединяя их на комлевой части, вырезанной из более прочной древесины.
Существует способ изготовления лопасти винта с помощью бутылки (рис. 172), который дает возможность сэкономить дефицитный материал (бальзу) и сделать воздушный винт, не уступающий по своим качествам изготовленному из целого бруска.
Из плотной бумаги или картона вырезают шаблон развертки лопасти, а затем из бальзовой плас* тины по шаблону — лопасти. Слои бальзы должны располагаться вдоль лопасти. Для винтов диаметром до 200 мм толщина пластины должна быть' 1 мм, а для больших диаметров винтов — 3—4 мм.| Заготовки лопастей стачивают к концам до толщи-5 ны 0,5 мм.
Для винтов диаметром до 200 мм используют; бутылку емкостью 0,5 л, для больших диаметров—5 емкостью 1 л. Ее оклеивают плотной бумагой, по' которой проводят линию под углом 10—20°. Чем больше этот угол, тем большая будет закрутка лопасти и больший средний шаг лопасти. Поверхность бумаги два-три раза покрывают жидким эмалитом.
Заготовки лопастей размачивают в теплой воде в течение 10—15 мин, а затем комлевой частью заготовку прижимают к основанию бумажного цилиндра и, совместив осевую линию на заготовке лопасти с линией на цилиндре, слегка притягивают его ленточной резиной к бутылке. Таким образом, 1 на одной бутылке можно укрепить три-четыре ло
Рис. 173. Схема с соосными винтами противоположного вращения
Рис. 174. Схема безмоментного расположения двух воздушных внитов на концах резинового двигателя
пасти. Затем, поправив положение лопастей, если они сдвинулись, плотно притягивают ленточной резиной с небольшим шагом всю лопасть. Дав в течение 5—6 дней заготовке лопасти просохнуть, ее снимают с бутылки и придают нужный профиль. Лопасть покрывают двумя-тремя слоями жидкого эмалита, обрабатывая шкуркой после высыхания каждого слоя. Комлевую часть вырезают из бруска липы квадратного сечения, просверливают отверстие под ось винта, а вдоль по углам бруска пропиливают пазы на глубину 1—2 см, ширина которых равна толщине комлевой части лопасти. Лопасти вклеивают в эти пазы так, чтобы продольные оси лопастей совпадали между собой. -
Сделав плавный переход от комлевой части к лопасти, весь винт оклеивают тонкой микалентной бумагой с последующим покрытием двумя-тремя слоями эмалита и шлифовкой мелкой шкуркой. Но прежде чем оклеивать весь винт бумагой, производят его предварительную балансировку, а после оклейки и покрытия эмалитом — окончательную дополнительным нанесением эмалита на более легкую лопасть. Бумагу можно подобрать под цвет винта прототипа.
Устранение моментов от скрученного резиномо-
тора и вращающегося винта при запуске модели в полет является делом непростым и не очень приятным. Желая избежать предстоящих осложнений, моделисты иногда выбирают прототипы с двумя винтами, вращающимися в разные стороны,— соосную (рис. 173) или тандемную (рис. 174) схемы. При таких схемах моменты от двух вращающихся в противоположные стороны винтов взаимно уравновешиваются. Трудность при использовании этих схем состоит в особой точности изготовления воздушных винтов, которые должны быть не только абсолютно одинаковыми в геометрическом и весовом отношениях, но и в аэродинамическом действии создавать одинаковые моменты.
Более сложны устройства (комплекс воздушный винт и резиномотор) у многомоторных моделей. Для них особое значение приобретает синхронизация оборотов воздушных винтов. Если воздушные винты, к примеру, на двухмоторной модели с поперечным расположением силовых установок будут создавать разные моменты, то модель в полете будет разворачиваться в сторону винта с меньшими моментами, а при остановке одного из винтов может перевернуться.
Рис. /75. Простейшее крепление съемной носовой бобышки с воздушным винтом на фюзеляже модели:/ — упорная шайба; 2 — съемный носок; 3 — первый шпангоут фюзеляжа:4— ось воздушного винта; 5 — кембрик на крючке оси; 6 — воздушный виит;7 резиномоторРис. /75. Простейшее крепление съемной носовой бобышки с воздушным винтом на фюзеляже модели:/ — упорная шайба; 2 — съемный носок; 3 — первый шпангоут фюзеляжа:4— ось воздушного винта; 5 — кембрик на крючке оси; 6 — воздушный виит;7 резиномоторРис. 176. Вариант комплекса воздушный винт-резииомотор:Рис. 176. Вариант комплекса воздушный винт-резииомотор:1 — упорный шариковый подшипник; 2— латунная втулка; 3 — пружина; 4 — стопорный штырек; 5 — балласт1 — упорный шариковый подшипник; 2— латунная втулка; 3 — пружина; 4 — стопорный штырек; 5 — балласт
Рис. /75. Простейшее крепление съемной носовой бобышки с воздушным винтом на фюзеляже модели:
/ — упорная шайба; 2 — съемный носок; 3 — первый шпангоут фюзеляжа:
4— ось воздушного винта; 5 — кембрик на крючке оси; 6 — воздушный виит;
7 резиномотор
Рис. /75. Простейшее крепление съемной носовой бобышки с воздушным винтом на фюзеляже модели:
/ — упорная шайба; 2 — съемный носок; 3 — первый шпангоут фюзеляжа:
4— ось воздушного винта; 5 — кембрик на крючке оси; 6 — воздушный виит;
7 резиномотор
Рис. 176. Вариант комплекса воздушный винт-резииомотор:
Рис. 176. Вариант комплекса воздушный винт-резииомотор:
1 — упорный шариковый подшипник; 2— латунная втулка; 3 — пружина; 4 — стопорный штырек; 5 — балласт
1 — упорный шариковый подшипник; 2— латунная втулка; 3 — пружина; 4 — стопорный штырек; 5 — балласт
Наипростейший комплекс (воздушный винт-ре- зиномотор) показан на рис. 175. Для заправки резинового шнура в фюзеляж, вытягивания на большую длину при закрутке, а также смещения оси винта носовая часть модели вместе с винтом делается съемной.
Ось воздушного винта должна свободно и легко вращаться во втулке носка. Закрученный резиномо- тор с большим усилием прижимает винт к носку. Для того чтобы воздушный винт вращался без больших потерь на трение о носок и во втулке оси, между носком и винтом ставят скользящие подшипники из материала, имеющего очень малое сопротивление трению, или ставят упорные шариковые подшипники (рис. 176).
Если на прототипе комлевая часть винта закрывалась коком, то его тоже изготовляют из легкого материала (рис. 177). Ось винта изгибают так, чтобы продолжение оси на петле проходило через ее середину. Если резиномотор раскрутится полностью, то он будет провисать, а это повлияет на изменение центровки при различных траекториях полета. Чтобы этого не произошло, крючок, на котором надет резиномотор, отгибают так, как показано на рис. 177. Выйдя из зацепления с винтом под воздействием пружины, ось перестает вращаться, зацепившись отогнутым концом крючка за штырек.
После раскручивания резиномотора модель продолжает полет в планирующем режиме. Но остановившийся винт создает довольно большое сопротивление, уменьшая время планирования и увеличивая крутизну глиссады снижения. Для уменьшения сопротивления винта делают устройства, расцепляющие его с резиномотором. Спиральная пружина, поставленная впереди винта между коленом зацепления и винтом, смещает ось винта вперед после ослабления натяжения раскрученного резиномотора и выводит ось из зацепления с винтом. Вращаясь от встречного потока, винт создает меньшее сопротивление, к тому же зрительно создает эффект работающего мотора. Реже делают складывающиеся винты по тому же типу, как у резиномоторных моделей произвольного или чемпионатного класса.
В задней части крепления резиномотора предусматривается открывающийся лючок или вынимаемый штырек (рис. 178). Резиномотор заправляют в фюзеляж специальным приспособлением, изготовленным для данной модели.
Применяя различные редукторы, надо помнить, что на них теряется часть крутящего момента резинового двигателя, да и масса модели увеличивается. Поэтому вращающиеся и трущиеся части редуктора необходимо ставить на подшипники, уменьшающие трение, а шестеренки выполнять легкими из материалов, имеющих малый коэффициент трения (пластмассы типа «капролактан» или подобных).
Использование схемы с шестеренками, имеющими одинаковое количество зубьев (рис. 179), дает возможность увеличить как сечение шнура, так и его длину, в результате чего увеличится количество витков закручивания и продолжительность моторного полета.
Применяется и другая схема — с двумя шестеренками, где шестеренка на оси воздушного винта имеет меньше зубьев, чем шестеренка на оси резинового двигателя (рис. 180). При использовании
Рис. 177. Воздушный винт с обтекателем (коком):
I — кок винта из пластмассы, дерева или алюминия; 2—шпулька из пластмассы или алюминия; 3—кок из бальзы; 4— шайбы из тонкой фанеры; 5 — вариант оформления виита бальзовым коком; 6 — пружина
Рис. 178. Способы крепления резинового шнура в хвостовой части фюзеляжа: а — штырьком; б — крючком через люк; в — шпулькой через люк
9 71
129
Рис. 179. Задняя шестеренчатая передача для двух резиновых шнуров: / — шариковые упорные подшипники; 2 — шестеренки
Рис. 180. Передняя шеек- ренчатая передача для увеличения оборотов винта:
1 — упорные шариковые подшипники; 2 — шестеренки; 3 - упор подшипника
Рис. 182. Изготовление резинового шнура:Рис. 182. Изготовление резинового шнура:|-доска; 2—гвозди; 3— резина, 4— растянутая и туго перевязанная полого шнура|-доска; 2—гвозди; 3— резина, 4— растянутая и туго перевязанная полого шнураРис. 183. Приспособление для закручивания резиномотора с мощью ручной дрели,_ •Рис. 183. Приспособление для закручивания резиномотора с мощью ручной дрели,_ •
Рис. 182. Изготовление резинового шнура:
Рис. 182. Изготовление резинового шнура:
|-доска; 2—гвозди; 3— резина, 4— растянутая и туго перевязанная полого шнура
|-доска; 2—гвозди; 3— резина, 4— растянутая и туго перевязанная полого шнура
Рис. 183. Приспособление для закручивания резиномотора с мощью ручной дрели,_ •
Рис. 183. Приспособление для закручивания резиномотора с мощью ручной дрели,_ •
Рис. 181. Передняя шестеренчатая передача на два резиновых шнура
этой схемы увеличивается частота вращения винта.
Схема с двумя шестеренками и одинаковым количеством зубьев (рис. 181) при ограниченной длине резиновых шнуров дает возможность в два раза увеличить общее сечение резиномотора, что, в свою очередь, позволяет использовать воздушный винт большего диаметра и шага.
Резиновый жгут не должен иметь заусенцев ни в одной из нитей. Для более продолжительной эксплуатации резиновый двигатель надо периодически промывать в мыльной воде и после просушивания слегка смазывать касторовым маслом. Чтобы крючки, за которые цепляют резиновый жгут, не рвали его, хорошо на эти крючки надеть тонкую хлорвиниловую трубочку (кембрик). Первоначальная длина жгута должна быть равна расстоянию между крючками крепления его в модели. Нити жгута должны быть уложены ровно, без перекручивания (рис. 182). Закручивать быстрее вытянутый из фюзеляжа жгут можно с помощью ручной дрели с вставленным в ее патрон крючком (рис. 183).
Надо обязательно знать степень редукции у ручной дрели. Если за один оборот ручки патрон дрели делает пять оборотов (степень редукции 5), то для того, чтобы закрутить резиномотор на 100 оборотов, ручкой дрели необходимо сделать всего 20 оборотов. |
При закручивании резиномотора вакно знать количество оборотов, максимально допустимых для данной резины, гарантированно обеспечивающих работу резиномотора без разрывов. Ориентировочные максимальные обороты закрутки в зависимости от длины шнура и его сечения показаны в табл. 16.
Таблица!
Сечеиие шнура, см2
Количество оборотов закрутки шиура в зависимости от длииы резинового шнура, мм
260
280
300
320
350
400
450
500
600
700
800
1000
0,30
190
204
218
233
255
290
327
364
436
510
582
730
0,35
176
190
203
217
237
271
305
340
408
475
540
680
0,40
165
178
190
203
223
254
286
317
380
443
505
635
0,45
155
167
179
191
209
240
269
298
358
417
478
600
0,50
146
158
170
180
198
226
254
281
340
395
452
565
0,60
134
145
156
165
180
207
232
258
310
360
413
515
0,70
125
134
144
153
168
194
215
239
288
334
380
475
0,80
—
125
134
143
156
178
200
223
268
314
356
445
0,90
—
—
126
135
148
168
190
211
253
295
336
420
1,00
—
—
—
128
140
160
180
200
240
280
320
400
1,10
—
—
—
—
133
152
172
190
229
267
304
380
1,20
—
—
—
—
—
146
164
182
219
256
292
367
1,30
—
-—
—
158
176
210
246
281
351
1,40
—
—
—
—
—
—
170
203
237
270
338
Б
Рис. 185. Регулировка моторного полета:
а — крутой набор высоты; б — крутая правая спираль; / — изменение положения оси вращения винта; 2 — подкладка
|i. 186. Простейшая резиномоторная модель чехословацкого самолета «Бригадир»
к 184. Убирающееся шасси на резиномоторной модели:
-ушко для входа штырька; 2 — шарнир убирающейся стойки шасси; 3 — ушко зацепления пружины выпуска; 4 — стопор; 5 — ушко крепления кика; 6 — тросик; 7 — стойка заднего колеса; 8 — резиномотор; 9 — резиновая растяжка
Рис. 188. Схема деталей модели «Малыш»
25254 мм4 ммРис. 189. Схема резиномоториой модели самолета Як-12РРис. 189. Схема резиномоториой модели самолета Як-12Р
25
25
4 мм
4 мм
Рис. 189. Схема резиномоториой модели самолета Як-12Р
Рис. 189. Схема резиномоториой модели самолета Як-12Р
Рис. 190. Детали модели Як-12Р
Они могут быть больше или меньше в зависимости от резины, правильной ее подготовки, срока хранения и эксплуатации. Поэтому каждый сорт резины надо предварительно испытать, для чего подготовленный шнур закрутить до разрыва.
Часто копируют прототипы с убирающимися шасси. Существует много разработок механизмов, но при конструировании их необходимо учитывать то, что это будет дополнительная масса, значительно влияющая на летные качества модели. Поэтому любой механизм должен быть не только надежно работающим, но и легким. Если предполагают запускать модель с земли, то механизм должен обеспечивать уборку шасси после отрыва и выпускать шасси перед посадкой. Но чаще резиномоторные модели запускают с рук, а для этого необходим механизм только для выпуска шасси перед посадкой.
Один наиболее популярный такой механизм показан на рис. 184. При закрученном резиновом моторе, который задним концом прикреплен к подвижной стойке заднего колеса, освобождается тросик 6. Шасси располагают в убранном положении и закрепляют штырьком 4, вставив его в ушко L После раскручивания резиномотора в полете растяжка 9
переместит стойку заднего колеса назад, которая потянет тросик и выведет штырек из зацепления с ушком, освободив стойки шасси. Натянутая пружина (или резина) между ушками рычага 3 перей дет шасси в выпущенное положение.
Регулировочные запуски начинаются также ( запуска в планирующий полет с незакрученнын резиномотором. Модель должна плавно снижаться без тенденции к крену и развороту. После этого1 можно запустить модель в полет с наполовину за-; крученным резиномотором. ;
Если модель круто набирает высоту и на рабо тающем винте теряет скорость, переходя на нос, оса. винта смещают вниз на 2—3° (рис. 185, о). Если: при правильной вертикальной траектории модель входит в спираль влево или вправо, ось винта откло-1 няют в сторону, противоположную разворочу’ (рис. 185, б). При запуске модели в полет с полностью закрученным резиновым двигателем еще раз придется сделать корректировку отклонения оси винта Добиться, чтобы модель плавно набирала высочу! виражами большого радиуса и плавно переходила! на планирование непросто, но сделать это необхо-j ди мо. i
Некоторое представление о конструкциях резиномоторных моделей-копий дают рис. 186—190.
копии С АМОЛ ETO