AM. ЕРМАКОВ

простейшие Авипмодели

КНИГА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

5—8 КЛАССОВ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

Под редакцией доктора технических наук профессора Г. И. Житомирского

2-е издание, переработанное

http://www.infanata.org/

ББК 75.725 Е72

Рецензент:

директор клуба юных техников им. П. И. Баранова (г. Москва) Ю. А. Голубев

Ермаков А. М.

Простейшие авиамодели: Кн. для учащихся 5—8 кл. сред. шк. /Под Е72 ред. Г. И. Житомирского.—2-е изд., перераб.—М.: Просвещение, 1989.—144 с.: ил. ISBN 5-09-001452-3

Книга предназначена для юных авиа любителей. В ней кратко рассказано об истории развития отечественной авиации, в доступной для учащихся форме изложены основы теории полета и устройство различных летательных аппаратов, подробно описаны конструкции моделей, технология их изготовления.

Первое издание книги вышло в 1984 году. Во втором издании даны описания новых современных моделей, рассказано о ракетостроении и моделях ракет.

Е 4306000000—546103(03) —89Е 4306000000—546103(03) —89166—89166—89ББК 75.725ББК 75.725

Е 4306000000—546

103(03) —89

Е 4306000000—546

103(03) —89

166—89

166—89

ББК 75.725

ББК 75.725

ISBN 5-09-001452-3ISBN 5-09-001452-3© Издательство «Просвещение», 1989

ISBN 5-09-001452-3

ISBN 5-09-001452-3

Я часто вспоминаю свое детское увлечение авиамоделизмом и давно утвердился в мысли, что именно он дал мне первый толчок в большую авиацию.

А. В. Филипченко, летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза.

ОТ АВТОРА

Авиационный моделизм — это первая ступень овладения авиационной техникой, увлекательное и серьезное занятие. Из рядов юных авиамоделистов вышло много талантливых конструкторов и ученых, выдающихся советских летчиков и космонавтов. Среди них люди, чьими именами гордится наша Родина, — генеральные авиаконструкторы А. А. Туполев и О. К. Антонов, летчики М. М. Громов и А. И. Покрышкин, космонавты Ю. А. Гагарин и Г. Т. Береговой.

Генеральному авиаконструктору А. С. Яковлеву принадлежат слова: «Авиамоделизму я обязан многим. Постройка и запуск летающих моделей определили мой путь в авиацию».

Современные летательные аппараты — это сложнейшие инженерные сооружения. Для их создания нужна огромная армия исследователей, научных работников, конструкторов — людей творческих, прокладывающих новые пути в авиационной науке и технике. Авиамоделизм может стать практической школой, воспитывающей людей такого склада для самостоятельной творческой работы.

Летающая модель незаметно введет вас в круг авиационных понятий. Строя летающие модели, вы научитесь чертить, работать различным инструментом, ознакомитесь с устройством летательных аппаратов. Запуская модели, узнаете основы теории полета, поймете многие явления, происходящие в атмосфере.

В предлагаемой вам книге рассмотрены почти все типы летательных аппаратов и соответствующие им простейшие авиационные модели, в доступной и занимательной форме изложены основы теории полета и устройство летательных аппаратов, история их развития. Рассказ о летательных аппаратах ведется в той исторической последовательности, в какой они были созданы: воздушный змей, затем шар, планер, самолет, вертолет и, наконец, в наше время — космический корабль.

Настоящая книга рассчитана на начинающих моделистов. Поэтому мы будем описывать постройку простых моделей по традиционной технологии. Ибо, прежде чем строить сложные летающие модели, следует сперва накопить некоторый опыт работы над простыми моделями. Модели, о которых вы узнаете из этой книги, может построить каждый, кто хочет попробовать свои силы в авиамоделизме.

При постройке моделей необходимо внимательно и точно выполнять все указания, так как даже незначительная небрежность или неточность изготовления нередко препятствует успеху в работе. Однако вы не должны рассматривать книгу как свод готовых рецептов. Ибо можно построить модель и из других материалов. Все зависит от вашей изобретательности. Начиная строить модели «по образцам», увлекшись этим делом, придумывая и начиная вносить что-то свое, новое, вы скоро придете к созданию собственных конструкций. В этом вам помогут рекомендации по самостоятельному конструированию моделей, а также литература для более глубокого изучения авиации и авиамоделизма, перечень которой приведен в конце книги.

Хотелось бы, чтобы, научившись строить модели и управлять ими, вы не остановились на этом, а продолжали бы серьезно заниматься вопросами, связанными с авиацией.

Глава 1. МАСТЕРСКАЯ АВИАМОДЕЛИСТА

КАК ОБОРУДОВАТЬ РАБОЧЕЕ МЕСТО

Летающая модель схематически повторяет все элементы реального летательного аппарата. Чтобы строить хорошие модели, нужно быть аккуратным в работе и содержать в порядке рабочее место. Ни одна модель не будет хорошо летать, если ее небрежно и неумело выполнить.

Прежде всего надо оборудовать рабочее место (рис. 1.1). Для этого необходимо иметь рабочий стол размером не менее 1,ОХ 0,6 м. Лучше всего для этих целей использовать канцелярский стол с тумбочкой или с ящиками. Чтобы не портить крышку стола, его нужно накрывать листом фанеры, на котором будет удобно вырезать ножом, вбивать мелкие гвоздики, красить, паять и т. д. По окончании работы лист фанеры можно убирать.

Перед началом работы надо приобрести необходимый минимальный набор инструмента, который следует постоянно пополнять. Инструмент тре-

Рис. 1.1. Рабочее место авиамоделиста.

Рис. 1.2. Хранение напильников, надфилей и сверл.Рис. 1.2. Хранение напильников, надфилей и сверл.

Рис. 1.2. Хранение напильников, надфилей и сверл.

Рис. 1.2. Хранение напильников, надфилей и сверл.

бует бережного обращения. Он должен быть исправным хорошо заточенным, содержать его нужно в порядке как во время работы, так и при хранении (рис. 1.2). Недопустимо сваливать инструмент в один ящик, так как это приводит к его порче, затуплению, к лишней трате времени на его отыскание и заточку.

Такой инструмент, как сверла, метчики и надфили, хранят в самодельных колодках, сделанных из твердой древесины. Для этого в пря- моугольшш колодке сверлят глухие отверстия, соответствующие размерам хвостовиков инструмента. Отверстия должны иметь такую глубину, чтобы сверла хорошо в них держались. Для удобства пользования верхнюю часть колодки целесообразно сделать скошенной.

Инструмент должен использоваться только по назначению. Нельзя, например, забивать гвозди напильником, завинчивать шурупы ножом или стамеской и т. д. Важно правильно выбирать инструмент для выполнения определенных операций. Так, при обработке древесины первый наибольший слой снимают рубанком, меньший — рашпилем, напильником и, наконец, последний — шкуркой. При обработке металла сначала снимают слой драчевым напильником, потом личным и затем уже бархатным. Соблюдая эти правила, можно уменьшить время обработки детали и обеспечить большой срок службы инструмента.

По окончании работы следует убрать инструмент со стола, смести стружки, опилки, ненужные обрезки дерева и металла.

Некоторые материалы, применяемые в моделизме, огнеопасны, например нитрокраски и нитроклей, целлулоид и др. При работе с ними, а также при пользовании электропаяльником, электродрелью, дисковой пилой и другими электрическими приборами нужно соблюдать особую осторожность.

ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Примерный перечень необходимого готового инструмента

Столярные инструменты (рис. 1.3)

Ножовка по дереву

1

шт.

Лобзик ручной с пилками

1

шт.

Рубанок малый

1

шт.

Ножи или скальпели

1—2

шт.

Бруски для заточки инструмента

1—2

шт.

Рашпиль

1

шт.

Шлицовка

1

шт.

Слесарные и монтажные инструменты (рис. 1.4)

Молоток слесарный

1

шт.

Дрель ручная с набором сверл

1

шт.

Ножовка по металлу

1

шт.

Надфили

5

шт.

Напильники личные

1—2

шт.

Напильники драчевые

1—2

шт.

Круглогубцы

1

шт.

Плоскогубцы

1

шт.

Пассатижи

1

шт.

Кусачки

1

шт.

Тиски настольные малые

1

шт.

Отвертки

2—3

шт.

Ножницы

1

шт.

Чертежные, разметочные и измерительные инструменты

Угольники деревянные (пластмассовые)

1—2

шт.

Лекала

4—5

шт.

Транспортир

1

шт.

Готовальня

1

шт.

Карандаши чертежные

2—3

шт.

Линейка металлическая

1

шт.

Самодельные инструменты и приспособления (рис. 1.5)

Ножи — самые необходимые инструменты при постройке моделей. Наиболее часто моделисты пользуются медицинскими скальпелями и самодельными ножами. Чтобы скальпель было удобно держать, к нему необходимо сделать ручку из древесины. Для этого надо взять две деревянные пластинки, одну из них выдолбить по форме ручки скальпеля, а затем обе половинки склеить и обработать. Материалом для изготовления самодельных ножей различных форм и размеров может служить старый, пришедший в негодность инструмент из качественной инструментальной стали: ножовочные полотна, тонкие плоские напильники.

Рис. 1.3. Столярные инструменты.

Рис. 1.4. Слесарные и монтажные инструменты.

Рис. 1.5. Самодельные инструменты и приспособления.

При заточке ножа на электроточиле следует обратить особое внимание на условия его охлаждения. При заточке на песчаном точиле нужно охлаждать инструмент водой.

Стамески используют для выдалбливания мелких деталей из дерева (передних профилированных кромок, реек-фюзеляжей схематических моделей, концевых нервюр и др.). Стамески можно сделать из пишущих или чертежных перьев. Перо и рукоятка должны прилегать друг к другу без зазора, иначе между ними будет забиваться стружка. Плоские стамески разных размеров изготавливают из старых, сработанных надфилей.

Напильники (шкурилки), изготовленные самостоятельно, во многих случаях удобнее для обработки и доводки деталей, чем готовый инструмент. Сделать их очень просто. На деревянные брусочки или палочки разных размеров и формы наклеивают шкурку. Можно сделать шкурилки и со съемной шкуркой. Для лучшего прилегания и меньшего выкрашивания зерен шкурки грани брусочков следует слегка закруглить.

Зажимы применяют при сборке и склейке деталей моделей. Для изготовления зажимов используют рейки и резиновую нить. При отсутствии столярного верстака для выстругивания разных деревянных брусков и реек необходима упорная дощечка с клинообразным вырезом. Такую дощечку можно выпилить из фанеры.

Приспособление для обработки реек представляет собой доску с рядом желобков разной глубины. Рейки, заготовленные с припуском, кладут в подходящий желобок и, держа левой рукой рубанок, правой тянут рейку на себя. Рейку протягивают до тех пор, пока рубанок не перестанет снимать стружку. После этого переходят к обработке другой стороны рейки. Эту работу лучше выполнять вдвоем: один держит рубанок, а другой протягивает рейку.

МАТЕРИАЛЫ

Древесина. Основным материалом для изготовления моделей является древесина различных пород. Необходимо тщательно выбирать древесину для летающих моделей. Она не должна иметь таких пороков, как сучки, смолистость, крупнослой, косослой.

Сучки — это основания веток, заключенные в древесине. В рейках для летающих моделей не должно быть сучков, потому что они уменьшают прочность реек.

Смолистость — мелкие трещины, образовавшиеся во время роста дерева и обычно заполненные смолой. Эти участки древесины имеют большую плотность, меньшую прочность и плохо поддаются обработке.

Крупнослой — древесина с крупным слоем. При обработке крупнослойной древесины поверхность получается неоднородная.

Косослой — неправильность строения древесины, характеризующаяся косым направлением волокон. Косослой сильно ослабляет древесину.

Древесина хвойных пород — наиболее распространенный материал для постройки летающих моделей.

Сосна имеет довольно легкую, гладкую, прочную древесину, хорошо обрабатывается режущим инструментом и гнется. Рейки из сосны, размоченные в горячей воде, легко гнутся и после просушки сохраняют приданную им форму. Сосна чаще всего применяется для постройки летающих моделей.

Ель используется в основном как заменитель сосны. Древесина ели малосмолистая, сучковатая, но в промежутках между сучками прямослойная. По качеству древесины ель несколько уступает сосне. Ее труднее резать и шлифовать.

Кедр встречается главным образом в лесах Сибири. Древесина кедра прочная, тонкослойная, но мягкая и легкая. Применяется как заменитель сосны.

Древесину лиственных пород также применяют для изготовления многих частей летающих моделей.

Липа — порода с мягкой, легкой, однородной древесиной, которая не трескается й не коробится, мало усыхает и, что самое главное, превосходно режется. Ее издавна использовали при художественной резьбе. А в моделировании она широко применяется для изготовления многих деталей летающих моделей и моделей-макетов.

Тополь имеет пористую, мягкую, упругую древесину. Ее применяют, если нет липы.

Осина с мягкой, мелковолокнистой древесиной белого цвета по своим качествам лучше тополя. Применяется в качестве заменителя липы.

Бук, береза, ясень, граб — твердые породы. В моделизме их применяют в небольших количествах, в основном для изготовления воздушных винтов и подмоторных рам моделей с двигателями внутреннего сгорания.

Бальза — самая легкая древесина в мире. Главное ее преимущество — простота и легкость обработки. Но, к сожалению, в СССР она не произрастает, ее родина — экваториальная часть Южной Америки. В качестве заменителя бальзы используют шпон из липы, а также пенопласт различных марок.

Бамбук — древесный злак. Древесина бамбука состоит из трех различных слоев: внутренний слой — губчатый, малопрочный; средний — наиболее прочный; внешний — самый твердый. Бамбук благодаря прямослой- ности легко раскалывается вдоль волокон. Он прочен, хорошо обрабатывается напильником, ножом, шкуркой. Бамбуковые рейки, согнутые над электроплиткой, хорошо сохраняют приданную им форму. Для постройки моделей используют бамбук диаметром 30—50 мм с расстоянием между кольцами (наростами) не менее 200—250 мм.

Шпон — тонкий лист древесины. Он очень хрупок, легко раскалывается вдоль слоя, хорошо режется остроконечным ножом. Наиболее распространен в моделизме пиленный из липы шпон. Во многих случаях он с успехом может быть использован вместо дефицитной бальзы.

Фанера представляет собой склеенные листы шпона. Для изготовления моделей используют только березовую авиационную фанеру толщиной от 1 мм и выше. В распаренном состоянии фанера легко гнется. Фанера хорошо режется лобзиком, мелкозубой пилой (тонкая — ножом), поддается шлифованию и лакированию.

Искусственные материалы и бумага. Пенопласт марки ПС — полистироловый, марки ПХВ — перхлорвиниловый. Пенопласт марки ПС очень легкий, по цвету белоснежный; он растворяется ацетоном и нитролаком, поэтому для его склеивания следует применять клей ПВА или эпоксидный. Пенопласт марки ПХВ более плотный, белого и желтоватого цвета, ацетоном и нитролаком не растворяется.

Целлулоид бывает прозрачным и цветным. Он легко обрабатывается режущим инструментом. Тонкий листовой целлулоид режется ножницами.

Оргстекло по сравнению с целлулоидом обладает большей прозрачностью, хрупкостью и почти не меняет цвета под воздействием солнечного света.

Бумага используется главным образом для обтяжки моделей. В моделизме применяется бумага самых разнообразных сортов — от папиросной до ватмана. Самая легкая — полупрозрачная конденсаторная и папиросная — идет на обтяжку крыла и оперения легких моделей планеров и самолетов. Для обтяжки кордовых и радиоуправляемых моделей широко применяется длинноволокнистая миколентная бумага, имеющая вид прессованного волокна. Для заполнения пор обтяжку следует покрывать нитролаком (эмалитом), после чего бумага хорошо натягивается и обтяжка становится прочной. Ватман используется для изготовления бумажных моделей.

Лавсановая пленка в последнее время широко применяется для обтяжки кордовых моделей и особенно моделей для «воздушного боя». Пленку приклеивают к каркасу модели клеем БФ-2 или БФ-4. Когда клей подсохнет, обтяжку проглаживают электроутюгом. Под воздействием тепла пленка плавится, хорошо натягивается и все морщины обтяжки исчезают. Пленка прочна, не рвется даже при грубых посадках модели.

Клеи. Для склеивания деталей из различных материалов используют следующие клеи.

Нитролак НЦ-551 (э м а л и т) представляет собой раствор прозрачного целлулоида в органическом растворителе. Широко применяется при сборке каркасов моделей. Им также покрывают обтяжку моделей. Нитролак можно приготовить и самим, растворив в ацетоне прозрачный целлулоид до нужной густоты.

Клей АК-20 имеет ту же основу, что и эмалит, но склеивает лучше. Этот клей более темный, чем эмалит.

Клей «А Г О» применяется для склеивания древесины, бумаги, ткани и кожи, а также как заменитель эмалита.

Ацетон используется для склеивания целлулоида. Склеиваемые детали смазывают ацетоном и держат их в сжатом состоянии. Наносить ацетон надо умеренно, иначе целлулоид покоробится. Ацетон, а также разжижители РДВ и № 647 применяют для разбавления нитроэмалей и нитролаков.

Эпоксидный клей хорошо склеивает древесину и металл. Обращаться с ним надо осторожно — он опасен для кожи рук. Работать с эпоксидным клеем нужно в хорошо проветриваемом помещении.

Казеиновый клей применяется преимущественно для склеивания древесины. Перед нанесением на детали клей размешивают до тех пор, пока не исчезнут комки.

Клей ПВА состоит из мельчайших частичек пластмассы, равномерно

распределенных (взвешенных) в воде. При испарении воды частички пластмассы образуют эластичную и очень прочную пленку. Клей ПВА не ядовит и благодаря большому содержанию воды не горюч. Клей применяется для склеивания древесины, бумаги, картона, может с успехом заменить нитроклей.

Клей «Момент» предназначен для склеивания древесины, металла, кожи и др. В авиамоделизме его применяют для приклеивания лавсановой пленки к каркасу модели.

Клеи БФ-2 и БФ-4 применяются для склеивания металлов, стекла, керамики, древесины, пластмасс, а также для приклеивания лавсановой пленки к каркасу модели.

Клей «Ф е н и к с» предназначен для склеивания древесины, металла, резины, кожи; плотных тканей и пластмасс.

Рис. 2.1. Летательные аппараты легче воздуха — аэростаты: а — свободный сферический; б — стратостат; в — дирижабльРис. 2.1. Летательные аппараты легче воздуха — аэростаты: а — свободный сферический; б — стратостат; в — дирижабль

Рис. 2.1. Летательные аппараты легче воздуха — аэростаты: а — свободный сферический; б — стратостат; в — дирижабль

Рис. 2.1. Летательные аппараты легче воздуха — аэростаты: а — свободный сферический; б — стратостат; в — дирижабль

ГЛАВА 2. ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ — ПОЧЕМУ И КАК ОНИ ЛЕТАЮТ

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ подъемной силы

Летательные аппараты (ЛА) — это технические устройства, тяжелее или легче воздуха, предназначенные для выполнения определенных задач в воздушной среде. На все типы ЛА в полете действует сила земного притяжения (сила тяжести). Для ее преодоления ЛА должны создавать во время полета подъемную силу. Способ создания подъемной силы определяет принцип полета ЛА и их классификацию.

По принципу полета ЛА можно разделить на следующие группы:

ЛА с аэростатическим принципом полета, в которых подъемная сила создается благодаря выталкивающей (архимедовой) силе, действующей на находящееся в воздухе тело, более легкое, чем воздух в объеме этого тела;

ЛА с аэродинамическим принципом полета, где подъемная сила создается в результате силового воздействия воздуха на тело, которое в нем перемещается;

ЛА с ракетодинамическим принципом полета, где подъемная сила созда

ется силами реакции при отбрасывании части массы летящего тела;

ЛА с баллистическим принципом полета, в которых подъемная сила определяется силой инерции, запасенной на начальном участке траектории полета.

Аэростатические ЛА (их часто называют воздухоплавательными) используют для полета подъемную силу газов, более легких, чем воздух. Воздухоплавательный принцип создания подъемной силы можно объяснить, используя закон Архимеда, одинаково справедливый как для жидкой, так и для воздушной среды: «Сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость или газ тело, равна весу жидкости или газа в объеме этого тела».

К летательным аппаратам, основанным на аэростатическом принципе, принадлежат воздушные шары или аэростаты (рис. 2.1). Аэростаты,

Рис. 2.2. Летательные аппараты тяжелее воздуха (аэродинамический принцип полета): а — самолет; б — планер; в — вертолет; г — автожир.Рис. 2.2. Летательные аппараты тяжелее воздуха (аэродинамический принцип полета): а — самолет; б — планер; в — вертолет; г — автожир.предназначенные для полетов в стратосферу, называются стратостатами. Они отличаются от обычных аэростатов наличием герметической кабины. Управляемые аэростаты, оборудованные двигателями, называются дирижаблями. Оболочка дирижабля обычно бывает удлиненной формы. Кроме гондолы, он имеет силовую установку, создающую силу тяги, необходимую для перемещения его в воздухе; органы устойчивости (вертикальное и горизонтальное оперение) для обеспечения устойчивости полета; рули, с помощью которых можно по желанию летчика изменять направление движения.

Рис. 2.2. Летательные аппараты тяжелее воздуха (аэродинамический принцип полета): а — самолет; б — планер; в — вертолет; г — автожир.

Рис. 2.2. Летательные аппараты тяжелее воздуха (аэродинамический принцип полета): а — самолет; б — планер; в — вертолет; г — автожир.

Основные достоинства аппаратов легче воздуха заключаются в том, что они могут подниматься и спускаться вертикально и даже неподвижно «висеть» в воздухе (без дополнительных затрат энергии), достаточно грузоподъемны и экономичны. Недостатки этих аппаратов — плохая маневренность, малая скорость полета, необходимость надежных средств для швартовки на стоянке.

Летательные аппараты тяжелее воздуха, у которых подъемная сила создается по аэродинамическому принципу, составляют наиболее многочисленную группу (рис. 2.2).

Прежде всего к ним относятся самолеты различного типа и назначения. Подъемная сила создается несущими поверхностями, в основном крылом, при перемещении самолета относительно воздуха в результате работы силовой установки. При этом сила тяги, создаваемая силовой установкой, позволяет самолету преодолевать сопротивление воздуха. Планеры, в отличие от самолета, не имеют двигательной установки, но подъемная сила, так же как и у самолета, создается крылом при перемещении планера в воздухе.

Рис. 2.3. Свободнолетающие модели: а — пла- Рис. 2.4. Кордовые модели самолетов: а — ско- нера; б — самолета с резиновым двигателем; ростная; б — гоночная; в — пилотажная; г — в — самолета с поршневым двигателем (таймер- для «воздушного боя»; д — модель-копия, ная модель); г — вертолета.

Рис. 2.5. Радиоуправляемые модели: а — планера; б — самолета; в — вертолета.Рис. 2.5. Радиоуправляемые модели: а — планера; б — самолета; в — вертолета.ли «воздушного боя» и копии реальных самолетов (рис. 2.4).Во время радиоуправляемого полета моделист, находящийся на земле,ли «воздушного боя» и копии реальных самолетов (рис. 2.4).Во время радиоуправляемого полета моделист, находящийся на земле,

Рис. 2.5. Радиоуправляемые модели: а — планера; б — самолета; в — вертолета.

Рис. 2.5. Радиоуправляемые модели: а — планера; б — самолета; в — вертолета.

ли «воздушного боя» и копии реальных самолетов (рис. 2.4).

Во время радиоуправляемого полета моделист, находящийся на земле,

ли «воздушного боя» и копии реальных самолетов (рис. 2.4).

Во время радиоуправляемого полета моделист, находящийся на земле,

К этой же группе относятся вертолеты и автожиры. У вертолетов подъемная сила создается несущим винтом, приводимым во вращение силовой установкой. У автожиров подъемную силу создает специальный винт, который вращается от набегающего потока воздуха, а поступательное движение осуществляется благодаря силовой установке.

К группе ЛА, использующих ракетодинамический принцип полета, относятся ракеты различного назначения, к баллистическим ЛА — в основном спутники Земли и межпланетные корабли.

Авиационные модели — это тоже летательные аппараты. В уменьшенном виде они или копируют, прототип, или схематически воспроизводят его.

Летающие модели по характеру полета делятся на свободнолетающие, кордовые и радиоуправляемые

Свободным называется полет, во время которого между летающей моделью и моделистом отсутствует всякая связь, кроме визуальной. Свободнолетающими являются модели планеров, самолетов с резиновыми и с поршневыми двигателями (таймерные), вертолетов (рис. 2.3).

Полетом кордовой модели моделист, находящийся на земле, управляет посредством нерастягиваю- щихся нитей — тонкой стальной проволоки или тросиков. Кордовыми моделями могут быть скоростные, гоночные, пилотажные моде

управляет моделью, подавая радиокоманды.

Управляемыми по радио могут быть летающие модели планеров, самолетов и вертолетов, а также модели-копии реальных летательных аппаратов (рис. 2.5).

ВОЗДУХ И ЕГО ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

Воздух кажется нам невесомым, но это не так. Он состоит из газов и, как всякий газ, имеет массу, хотя по сравнению с твердыми телами и незначительную. Установлено, что один кубический метр сухого воздуха при барометрическом давлении 760 мм рт. ст. (101,3 кПа) и температуре +15 °C имеет массу 1,25 кг и соответственно плотность 1,25 кг/м3.

Воздух представляет собой физическую смесь газов, составляющих атмосферу. У поверхности земли сухой и чистый воздух (без влаги и пыли) содержит по объему 78% азота, 21% кислорода и около 1% смеси других газов. Воздух окружает весь земной шар слоем толщиной до нескольких сот километров. Весь этот слой воздуха называют атмосферой. Атмосфера делится на пять основных сфер, или слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу.

По мере удаления от поверхности земли плотность воздуха уменьшается, при этом изменяется и его температура — она понижается на 6,5 °C на 1 км высоты. Таким образом, чем выше от земли, тем холоднее. Но такое понижение температуры происходит не по всей толще атмосферы, а только до высоты 10—12 км в умеренных широтах, до 8—10 км в полярных областях и до 16—18 км в тропиках. Нижний слой атмосферы с постоянно убывающей температурой называется тропосферой. Этот слой представляет большой практический интерес для авиации, так как в тропосфере происходят важнейшие процессы: образование облаков и туманов, выпадение осадков, развитие грозовых явлений и т. д.

Подобно всем веществам, имеющим массу, воздух притягивается к земле, чем и объясняется атмосферное давление.

Атмосферное давление на одной и той же высоте изменяется в зависимости от температуры и плотности воздуха. Однако эти изменения в общем незначительны по сравнению с изменением давления при подъеме на высоту, когда оно быстро уменьшается. Чем ниже находится слой воздуха, тем более он сжат вышележащими слоями, а следовательно, больше и атмосферное давление. Например, на высоте 5 тыс. м оно уже почти в два раза меньше, чем на уровне моря.

Воздух в нижних, лежащих у земной поверхности слоях атмосферы не находится в состоянии покоя, а всегда движется. Прежде всего это происходит потому, что земная поверхность нагревается солнечными лучами неравномерно. Пашня, например, нагревается сильнее, чем луг, и много сильнее, чем водная поверхность; горы без растительности — сильнее, чем покрытые лесом, а песчаные пустыни, конечно, больше, чем степи. Ясно, что нижние слои воздуха, находясь вблизи неравномерно нагретой земной поверхности, нагреваются тоже неравномерно. Но так как теплый воздух легче холодного, то он поднимается вверх, а на его место притекает со стороны более холодный. Так создаются восходящие и нисходящие потоки воздуха (рис. 2.6).

Образующееся при этом горизонтальное течение воздуха называется ветром.

Основными факторами, характеризующими ветер, являются его направление и скорость. Направление ветра, как известно, принято обозначать названием той стороны горизонта, откуда он дует. Простейшим прибором для

Рис. 2.6. Нисходящие и восходящие потоки воздуха.

определения направления ветра может служить флюгер, который под действием набегающего на него воздуха всегда устанавливается в плоскости ветра.

Скорость ветра можно определить с помощью специального прибора — анемометра.

ПОЧЕМУ И КАК ВОЗНИКАЮТ ПОДЪЕМНАЯ СИЛА

И ЛОБОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Почему могут летать птицы несмотря на то что они тяжелее воздуха? Какие силы поднимают огромный пассажирский самолет, который может летать быстрее, выше и дальше любой птицы, ведь крылья его неподвижны? Почему планер, не имеющий мотора, может парить в воздухе? На все эти и многие другие вопросы дает ответ аэродинамика — наука, изучающая законы взаимодействия воздуха с движущимися в нем телами.

В развитии аэродинамики у нас в стране выдающуюся роль сыграл профессор Николай Егорович Жуковский (1847—1921) — «отец русской авиации», как назвал его В. И. Ленин. Заслуга Жуковского состоит в том, что он первый объяснил образование подъемной силы крыла и сформулировал теорему для вычисления этой силы. Им была решена и другая проблема теории полета — объяснена сила тяги воздушного винта. Жуковский не только открыл законы, лежащие в основе теории полета, но и подготовил почву для бурного развития авиации в нашей стране. Он связал теоретическую аэродинамику с практикой авиации, дал возможность инженерам использовать достижения ученых-теоретиков.

Под научным руководством Жуковского были организованы Аэрогидро- динамический институт (сейчас ЦАГИ), ставший крупнейшим центром авиационной науки, и Военно-воздушная академия (сейчас ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского), где подготавливают высококвалифицированные инженерные кадры для авиации.

Основным приспособлением, служащим для изучения законов движения тел в воздухе, является аэродинамическая труба. Простейшая аэродинамическая труба представляет собой профилированный канал (рис. 2.7). В одном конце трубы установлен мощный вентилятор, приводимый во вращение электродвигателем. Когда вентилятор начинает работать, в канале трубы образуется воздушный поток. В современных аэродинамических трубах можно получать различные скорости воздушного потока вплоть до сверхзвуковых. В их каналах можно помещать для исследования не только модели, но и реальные самолеты.

Важнейшими законами аэродинамики являются закон сохранения массы (уравнение неразрывности)

Николай Егорович Жуковский.Николай Егорович Жуковский.и закон сохранения энергии (уравнение Бернулли). Оба эти закона справедливы и для движущегося газа (воздуха), и для жидкости, поэтому проще

Николай Егорович Жуковский.

Николай Егорович Жуковский.

будет ознакомиться с ними на примере движения воды. На рисунке 2.8 изображена схема прибора, состоящего из открытого резервуара с водой, соединенного с трубкой, имеющей разные сечения. Согласно закону постоянства массы через любое из этих сечений будет протекать в одну се

кунду одинаковая масса воды. Но если через неравные сечения в единицу

времени протекает одинаковая масса воды, то, значит, через эти сечения вода движется с разными скоростями: чем меньше сечение, тем больше скорость воды (воздуха). В этом можно также убедиться, наблюдая за течением реки. Там, где русло узкое, течение воды быстрее.

Если к потокам жидкости (воздуха) в разных сечениях трубки подклю

чить манометры, то они покажут, что при сужении струи, т. е. при увеличении скорости воды (воздуха), давление в струе уменьшается, и наоборот. Это явление, описанное математиком Бернулли, позволяет установить связь между скоростью потока в данном сечении струи жидкости (газа) и давле

нием в этом же сечении.

Описанное уравнением Бернулли явление позволяет объяснить возникно- венйе аэродинамических сил, а главное подъемной силы крыла. В литературе это уравнение иногда называют законом Бернулли.

Рис. 2.7. Схема простейшей аэродинамической Рис. 2.8. Движение струи воды через разные трубы: 1 — решетка, 2 — рабочая часть трубы, сечения.

3 — вентилятор, 4 — электродвигатель.

Рис. 2.9. Упрощенная схема спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под углом 90° к потоку.Рис. 2.9. Упрощенная схема спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под углом 90° к потоку.Рис. 2.10. Схематическое изображение спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под острым углом к потоку.Рис. 2.10. Схематическое изображение спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под острым углом к потоку.

Рис. 2.9. Упрощенная схема спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под углом 90° к потоку.

Рис. 2.9. Упрощенная схема спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под углом 90° к потоку.

Рис. 2.10. Схематическое изображение спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под острым углом к потоку.

Рис. 2.10. Схематическое изображение спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под острым углом к потоку.

Уравнение Бернулли объясняет ряд явлений, долгое время казавшихся противоестественными. Например, если два корабля движутся параллельно на небольшом расстоянии друг от друга, они начинают сближаться, что может привести к столкновению. Казалось бы, что вода, попадающая между кораблями, должна действовать как клин и отталкивать их друг от друга, в действительности же они притягиваются. Происходит это потому, что между кораблями сжатие струи получается более сильным, чем у внешних их бортов. Это ведет к увеличению скорости струи и уменьшению давления в струе между кораблями. Поэтому давление воды на внешние борта судов становится большим, чем на внутренние. Разность давлений и заставляет корабли сближаться.

Рассмотрим природу возникновения подъемной силы. Опыты, проведенные в аэродинамических лабораториях, позволили установить, что при набегании на тело воздушного потока частицы воздуха обтекают тело. Картину обтекания тела воздухом легко наблюдать, если поместить тело в аэродинамической трубе в подкрашенном потоке воздуха, кроме того, ее можно сфотографировать. Полученный снимок называют спектром обсекания.

Упрощенная схема спектра обтекания плоской пластинки, поставленной под углом 90° к направлению потока, изображена на рисунке 2.9. Из рисунка видно, что в этом случае никакой подъемной силы не возникает Воздух впереди пластинки создает подпор, плотность его струек повышается, а сзади пластинки воздух оказывается разреженным. Повышенное давление воздуха впереди пластинки и раз-

Рис. 2.11. Схематическое изображение спектра обтекания профиля крыла.

Рис. 2.12.. Аэродинамические силы и центр давления крыла.

режение позади нее приводят к тому, что струйки воздуха с силой устремляются в разреженное пространство, закручиваются и образуют сзади пластинки те завихрения, которые мы и видим на спектре.

На рисунке 2.10 дано схематическое изображение спектра обтекания пластинки, поставленной под острым углом к потоку. Под пластинкой давление повышается, а над ней вследствие срыва струй получается разрежение воздуха, т. е. давление понижается. Благодаря образующейся разности давлений и возникает аэродинамическая сила. Она направлена в сторону меньшего давления, т. е. назад и вверх. Отклонение аэродинамической силы от вертикали зависит от угла, под которым пластинка поставлена к потоку. Этот угол получил название угла атаки (его принято обозначать греческой буквой а — альфа).

Свойство плоской пластинки создавать подъемную силу, если на нее набегает под острым углом воздух (или вода), известно уже с давних времен. Примером тому служит воздушный змей и руль корабля, время изобретения которых теряется в веках.

Подъемная сила крыла (обозначим ее У) возникает не только за счет угла атаки а, но также и благодаря тому, что поперечное сечение крыла представляет собой чаще всего несимметричный профиль с более выпуклой верхней частью.

Крыло самолета или планера, перемещаясь, рассекает воздух. Одна часть струек встречного потока воздуха пойдет под крылом, другая — над ним (рис. 2.11) У крыла верхняя часть более выпуклая, чем нижняя, следовательно, верхним струйкам придется пройти больший путь, чем нижним. Однако количество воздуха, набегающего на крыло и стекающего с него, одинаково. Значит, верхние струйки, чтобы не отстать от нижних, должны двигаться быстрее. В соответствии с уравнением Бернулли, если скорость воздушного потока под крылом меньше, чем над крылом, то давление под крылом, наоборот, будет больше, чем над ним. Эта разность давлений и создает аэродинамическую силу /? (рис. 2.12), одной из составляющих которой является подъемная сила У. Подъемная сила крыла тем больше, чем больше угол атаки, кривизна профиля, площадь крыла, плотность воздуха и скорость полета и, причем от скорости подъемная сила зависит в квадрате. Но следует помнить, что угол атаки должен быть меньше некоторого критического значения акр, при превышении которого подъемная сила падает.

Развивая подъемную силу, крыло всегда испытывает и лобовое сопротивление. Сила лобового сопротивления X направлена по потоку прямо против движения и, значит, тормозит его. Подъемная сила перпендику-

Рис. 2.13. Обтекание конусообразного тела (а) и тела наиболее выгодной аэродинамической формы (б).

лярна набегающему потоку. Из рисунка видно, что сила лобового сопротивления X и подъемная сила Y являются составляющими силы R. Сила R называется полной аэродинамической силой крыла. Точку приложения полной аэродинамической силы называют центром давления крыла (ЦД).

Подъемная сила летательного аппарата, уравновешивая его вес, дает возможность осуществлять полет, лобовое же сопротивление тормозит его движение. Лобовое сопротивление» преодолевается силой тяги, развиваемой силовой установкой. Отсюда ясно, что крылу надо придать такую форму, чтобы оно развивало как можно большее значение подъемной силы и в то же время имело малое лобовое сопротивление. Число, показывающее, во сколько раз подъемная сила больше лобового сопротивления, называется аэродинамическим качеством и обозначается буквой К.

А теперь подробнее рассмотрим природу возникновения сил сопротивления. Во время купания вы все, конечно, замечали, что в воде двигаться труднее. Это объясняется силой сопротивления воды. Как уже было сказано, воздух — газообразная среда которая имеет определенную плотность и массу. И, перемещаясь в воздухе, мы также встречаем его сопротивление. Сила, которая мешает нам передвигаться в воздухе, называется силой сопротивления воздуха.

Движется ли тело с некоторой скоростью в неподвижном воздухе или, наоборот, тело неподвижно, а на него набегает поток воздуха с той же скоростью, сила сопротивления воздухй в обоих случаях будет одинаковой. Все дело в том, что воздух и тело движутся один относительно другого.

От каких же причин зависит сопротивление воздуха? Этих причин несколько. Сопротивление воздуха зависит от формы движущегося тела, его размеров, плотности воздуха и его скорости. На рисунке 2.13 изображена картина обтекания круглой пластинки. Если к этой пластинке спереди сделать конусообразную приставку, которая заполнила бы всю ту область перед пластинкой, где давление было повышено, то спереди давление значительно снизится. И хотя срыв струй и понижение давления позади составного тела будут такими же, как и за пластинкой, все же разность давлений и лобовое сопротивление значительно уменьшатся.

Чтобы избежать срыва струй, следует сделать еще и кормовую конусообразную приставку, заполнив ею всю область пониженного давления за пластиной.

Одновременное использование носовой и кормовой приставок определен-

ной формы позволяет резко снизить лобовое сопротивление по сравнению с лобовым сопротивлением пластинки (примерно в 20—25 раз). Таким образом можно получить тело наиболее выгодной аэродинамической формы. В этом случае поток плавно разделяется передней частью тела, обтекает его и плавно стекает с кормовой части. Тела подобной формы называют удобообтекаемыми. Они и получили наибольшее распространение в авиации.

Что касается влияния размеров тела на сопротивление воздуха, то кажется ясным: чем больше тело, тем сильнее сопротивление. Однако здесь надо уточнить следующее: основной величиной, связанной с размерами тела и определяющей силу сопротивления при его движении, является наибольшая площадь сечения тела, перпендикулярного к направлению движения. Такое сечение называется миделевым.

Но еще большее влияние на сопротивление оказывает скорость движения тела в воздухе. При движении тела с небольшой скоростью это сопротивление мало, а с ее увеличением быстро возрастает. При полете самолета на дозвуковых скоростях сопротивление растет прямо пропорционально квадрату скорости. Это значит, что если, например, скорость движения увеличить в два раза, то сопротивление возрастет в четыре раза, если скорость увеличить в три раза, то сопротивление возрастет в девять раз, и т. д. Аналогично, как об этом говорилось выше, скорость влияет и на значение подъемной силы.

Однако для скоростей, близких к скорости звука, из-за влияния сжимаемости воздуха характер обтекания тел изменяется, сопротивление резко возрастает и этот закон уже не действует.

Таким образом, как и подъемная сила, сила лобового сопротивления зависит от угла атаки, формы тела (профиля), плотности воздуха, площади сечения и скорости, хотя эти зависимости и имеют свои особенности.

КРЫЛО И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основное назначение крыла (рис. 2.14) заключается в создании подъемной силы, необходимой для обеспечения полета самолета, планера и летающей модели.

Крыло характеризуется следующими параметрами. Наибольшее расстояние между концевыми точками крыла называется размахом крыла. Передний край крыла, которым оно набегает на воздух, называют передней кромкой, задний край — задней кромкой, а расстояние между ними — хордой крыла.

Отношение размаха крыла I к его хорде b называют удлинением крыла и обозначают через X. Для крыла прямоугольной формы X — Z/ Ь. Для крыльев иной формы K=fjS, где S — площадь крыла. Чем больше удлинение, тем выше качество крыла. Но при этом растет его масса и труднее обеспечить необходимую прочность крыла.

Внешние формы крыла характеризуются его видом в плане, профилем поперечного сечения и видом спереди.

Многообразие форм крыльев в плане, как показывает опыт, сводится по существу к нескольким типам (рис. 2.15). На дозвуковых ЛА наибольшее

Рис. 2.14. Крыло и его основные размеры.Рис. 2.14. Крыло и его основные размеры.распространение получили прямые крылья больших удлинений (Х = = 6 4- 9 до 11). Преимущество таких крыльев — более простая технология производства. Трапециевидные прямые крылья имеют меньшую массу, чем прямые.

Рис. 2.14. Крыло и его основные размеры.

Рис. 2.14. Крыло и его основные размеры.

На околозвуковых самолетах широко применяются стреловидные крылья больших удлинений (Z = =4 4-5), имеющие меньшее лобовое сопротивление на околозвуковых скоростях полета, чем прямые крылья.

На сверхзвуковых самолетах применяют крылья малых удлинений (л менее 3) различных форм в плане. Наибольшее распространение получили треугольные крылья. Основные преимущества таких крыльев — меньшая масса и большая жесткость конструкции.

Едва ли не самым главным параметром крыла является форма его

Рис. 2.15. Формы крыла в плане: а — прямоугольная; б — трапециевидная; в — стреловидная; г — треугольная; д — оживальная.Рис. 2.15. Формы крыла в плане: а — прямоугольная; б — трапециевидная; в — стреловидная; г — треугольная; д — оживальная.профиля (рис. 2.16). Профилем крыла называется поперечное сечение крыла, т. е. сечение его плоскостью, перпендикулярной размаху.

Рис. 2.15. Формы крыла в плане: а — прямоугольная; б — трапециевидная; в — стреловидная; г — треугольная; д — оживальная.

Рис. 2.15. Формы крыла в плане: а — прямоугольная; б — трапециевидная; в — стреловидная; г — треугольная; д — оживальная.

В первоначальный период развития авиации использовались выпукло- вогнутые профили, близкие к профилю крыльев птиц. Увеличение скоростей полета самолетов заставило конструкторов искать формы профилей с малым лобовым сопротивлением. Так появились плосковыпуклые и двояковы-

Рис. 2.16. Основные формы профилей: а — выпукло-вогнутый; б — плосковогнутый; в — двояковыпуклый несимметричный; г — двояковыпуклый симметричный; д — чечевицеобразный; е — ромбовидные; ж — двухклиновый.Рис. 2.16. Основные формы профилей: а — выпукло-вогнутый; б — плосковогнутый; в — двояковыпуклый несимметричный; г — двояковыпуклый симметричный; д — чечевицеобразный; е — ромбовидные; ж — двухклиновый.Рис. 2.17. Абсолютная (максимальная) толщина профиля.Рис. 2.17. Абсолютная (максимальная) толщина профиля.

Рис. 2.16. Основные формы профилей: а — выпукло-вогнутый; б — плосковогнутый; в — двояковыпуклый несимметричный; г — двояковыпуклый симметричный; д — чечевицеобразный; е — ромбовидные; ж — двухклиновый.

Рис. 2.16. Основные формы профилей: а — выпукло-вогнутый; б — плосковогнутый; в — двояковыпуклый несимметричный; г — двояковыпуклый симметричный; д — чечевицеобразный; е — ромбовидные; ж — двухклиновый.

Рис. 2.17. Абсолютная (максимальная) толщина профиля.

Рис. 2.17. Абсолютная (максимальная) толщина профиля.

пуклые профили, обладающие небольшим сопротивлением на дозвуковых скоростях полета.

Для сверхзвуковых самолетов были разработаны двояковыпуклые симметричные профили с острыми кромками, ромбовидные, клиновидные.

Большое влияние на параметры профиля оказывает толщина и кривизна профиля.

Абсолютная толщина профиля — это расстояние от верхней до нижней поверхности профиля в сечении, перпендикулярном хорде (рис. 2.17). Наибольшая толщина обычно находится на расстоянии от носка, равном 20—40% хорды. Относительная толщина профиля — это отношение наибольшей толщины к хорде. Ее выражают в процентах от длины хорды. При относительной толщине менее 8% профили считают тонкими, от 8 до 12% — средними и более 12% — толстыми. Чем толще профиль, тем больше его лобовое сопротивление, цо зато, как правило, больше и подъемная сила. И наоборот, чем тоньше профиль, тем меньше его лобовое сопротивление и меньше подъемная сила.

Средняя линия профиля (рис. 2.18) — это геометрическое место точек, расположенных посередине отрезков, соединяющих верхнюю и нижнюю части контура профиля и перпендикулярных хорде профиля.

Кривизной профиля / называют стрелу прогиба средней линии относительно хорды профиля. Кривизна меняется по хорде и наибольшее значение обычно имеет на расстоянии от носка, равном 15—20% хорды.

Относительной кривизной называют отношение максимальной кривизны к хорде. Относительную кри-

Рис. 2.19. Установочный угол крыла самолета.Рис. 2.19. Установочный угол крыла самолета.Рис. 2.18. Средняя линия и максимальная кривизна профиля: 1—хорда профиля;2— нижний обвод; 3— максимальная вогнутость; 4— средняя линия; 5— верхний обвод.Рис. 2.18. Средняя линия и максимальная кривизна профиля: 1—хорда профиля;2— нижний обвод; 3— максимальная вогнутость; 4— средняя линия; 5— верхний обвод.Направление полетаНаправление полетаРис. 2.20. Угол атаки самолета.Рис. 2.20. Угол атаки самолета.

Рис. 2.19. Установочный угол крыла самолета.

Рис. 2.19. Установочный угол крыла самолета.

Рис. 2.18. Средняя линия и максимальная кривизна профиля: 1—хорда профиля;

2— нижний обвод; 3— максимальная вогнутость; 4— средняя линия; 5— верхний обвод.

Рис. 2.18. Средняя линия и максимальная кривизна профиля: 1—хорда профиля;

2— нижний обвод; 3— максимальная вогнутость; 4— средняя линия; 5— верхний обвод.

Направление полета

Направление полета

Рис. 2.20. Угол атаки самолета.

Рис. 2.20. Угол атаки самолета.

визну профиля, как и относительную толщину его, задают в процентах хорды.

Кривизна симметричных профилей равна нулю.

Углом атаки называют угол, заключенный между хордой крыла и направлением набегающего потока воздуха. Этот угол определяет положение хорды крыла относи

тельно воздушного потока. Угол атаки считают положительным, если воздушный поток набегает на нижнюю поверхность крыла, и отрицательным, если он набегает на верхнюю поверхность. Однако не следует смешивать угол атаки крыла с углом его установки^ т. е. с углом, под которым крыло установлено относительно продольной оси фюзеляжа (рис. 2.19). Угол установки крыла — величина постоянная, а угол атаки летчик за время полета может изменять, отклоняя руль высоты самолета (рис. 2.20).

ЧТО ТАКОЕ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛЕТА

И КАК ОНА ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ

Прежде чем говорить о силах, позволяющих сохранять устойчивость полета самолета, планера или модели в воздухе, рассмотрим вкратце, что такое устойчивость вообще.

Существуют три вида равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное. При устойчивом равновесии тело, выведенное из положения равновесия какой-либо внешней силой, стремится вернуться в прежнее положение после того как сила, нарушившая равновесие, перестанет действовать. Если же при небольшом отклонении тело стремится еще больше отклониться от положения равновесия, то такое равновесие называется неустойчивым. Если тело остается в равновесии в любом положении, в которое оно поставлено внешней силой, то такое равновесие принято называть безразличным (примером может служить колесо, надетое на ось).

Как мы видим, устойчивость — это способность тела самостоятельно

возвращаться в прежнее положение равновесия, нарушенное какой-либо внешней силой, после прекращения ее действия.

Устойчивость тел, в том числе и летательного аппарата, зависит от взаимного положения центра тяжести тела и точек приложения действующих на него сил.

Вспомним, что такое центр тяжести тела. Всякое тело мы можем представить себе состоящим из бесчисленного множества частиц, каждая из которых с некоторой силой притягивается Землей к ее центру. Так как земной радиус очень велик, то можно считать, что все эти силы параллельны. Равнодействующая их, направленная к центру Земли, и даст нам силу тяжести G, с которой Земля притягивает тело. Точка приложения этой равнодействующей не меняет своего места, какое бы положение в пространстве тело ни занимало (рис. 2.21). Эта точка и называется центром тяжести (ЦТ). Центр тяжести самолета, как и любого другого вида летательных аппаратов, должен лежать в плоскости его симметрии (рис. 2.22).

Рис. 2.21. Представление о центре тяжести тела.Рис. 2.21. Представление о центре тяжести тела.Рис. 2.22. Центр тяжести лежит в плоскости симметрии самолетаРис. 2.22. Центр тяжести лежит в плоскости симметрии самолетаРис. 2.23. Оси, относительно которых может вращаться самолетРис. 2.23. Оси, относительно которых может вращаться самолетЯсно, например, что автомобиль должен быть очень устойчивым, иначе на нем опасно будет ездить. Обеспечение устойчивости самолета — еще более важная задача. Сделать устойчивым самолет труднее, потому что воздушная среда очень подвижна и в ней всегда есть порывы ветра различного направления, порождающие силы, которые нарушают устойчивое движение. Самолет в воздухе под действием этих сил может совершать различные сложные поступательные и вращательные движения вокруг своего центра тяжести. Эти вращательные движения могут происходить относительно каждой из связанных с

Рис. 2.21. Представление о центре тяжести тела.

Рис. 2.21. Представление о центре тяжести тела.

Рис. 2.22. Центр тяжести лежит в плоскости симметрии самолета

Рис. 2.22. Центр тяжести лежит в плоскости симметрии самолета

Рис. 2.23. Оси, относительно которых может вращаться самолет

Рис. 2.23. Оси, относительно которых может вращаться самолет

Рис. 2.24. Обеспечение продольной устойчивости самолета.Рис. 2.24. Обеспечение продольной устойчивости самолета.самолетом воображаемых осей хх, у у и 22, проходящих через центр тяжести (рис. 2.23). Соответственно существуют три вида устойчивости: продольная — относительно оси 22; поперечная — относительно оси хх; устойчивость пути — относительно оси уу.

Рис. 2.24. Обеспечение продольной устойчивости самолета.

Рис. 2.24. Обеспечение продольной устойчивости самолета.

Как для реальных самолетов, планеров и других летательных аппаратов, так и для их моделей наиболее важна продольная устойчивость (рис. 2.24). Она обеспечивается определенным положением фокуса самолета относительно центра тяжести (ЦТ). Фокусом самолета называется точка приложения равнодействующей приращений подъемной силы. Центр тяжести устойчивого самолета должен находиться впереди фокуса. В этом случае, скажем, при вертикальном порыве, при увеличении угла атаки а на Ла возникает приращение подъемной силы на ЛУ, которое создает относительно ЦТ восстанавливающий момент Мвосст, направленный на уменьшение угла атаки и возвращающий самолет к исходному режиму.

Устойчивость летающей модели должна обеспечиваться автоматически без изменения положения рулей. Для установившегося прямолинейного движения необходимо, чтобы все силы, действующие на модель, находились в равновесии. Модель будет устойчива, если после прекращения воздействия внешней силы (например, ветра), нарушившей равновесие, она автоматически снова вернется в положение равновесия. Этого можно достигнуть определенной центровкой модели, смещением ЦТ вперед к но

Рис. 2.25. Определение САХ прямоугольного (а) и трапециевидного (б) крыла.Рис. 2.25. Определение САХ прямоугольного (а) и трапециевидного (б) крыла.совой кромке крыла и соответствующим подбором размеров, положения и углов установки несущих поверхностей модели.

Рис. 2.25. Определение САХ прямоугольного (а) и трапециевидного (б) крыла.

Рис. 2.25. Определение САХ прямоугольного (а) и трапециевидного (б) крыла.

Рис. 2.26. Угол поперечного V: xpi — угол одинарного V крыла; хрг — угол двойного V крыла.Рис. 2.26. Угол поперечного V: xpi — угол одинарного V крыла; хрг — угол двойного V крыла.Рис. 2.27. Силы, действующие на самолет при скольжении.Рис. 2.27. Силы, действующие на самолет при скольжении.

Рис. 2.26. Угол поперечного V: xpi — угол одинарного V крыла; хрг — угол двойного V крыла.

Рис. 2.26. Угол поперечного V: xpi — угол одинарного V крыла; хрг — угол двойного V крыла.

Рис. 2.27. Силы, действующие на самолет при скольжении.

Рис. 2.27. Силы, действующие на самолет при скольжении.

Очень важно знать центровку модели, т. е. положение ее центра тяжести относительно хорды крыла. Для прямоугольного крыла центровку определяют как расстояние от передней кромки крыла вдоль хорды до центра тяжести, выраженное в процентах длины хорды. Если крыло не прямоугольное, то центровка выражается в процентах средней аэродинамической хорды (САХ) крыла — хорды равновеликого по площади прямоугольного крыла, которое имеет те же самые аэродинамические характеристики, что и действительное крыло. На рисунке 2.25 показано положение и размер 6Сах Для прямоугольного и трапециевидного крыльев, определяемые несложными геометрическими построениями. Для крыльев более сложной формы в плане приближенно можно принять 6САХ ~ Ьср= ™ ?™ -^ -, где Ъо — корневая хорда, Ьк— концевая хорда и Ьср— средняя хорда крыла.

Центр тяжести у большинства моделей обычно находится в пределах 20—30% САХ. Перемещение ЦТ вперед влечет за собой увеличение продольной устойчивости и, наоборот, при смещении ЦТ назад продольная устойчивость уменьшается и при некотором положении ЦТ модель может стать неус тойчивой.

Большинство современных моделей (кроме кордовых) при виде спереди имеют угол, образованный плоскостью хорд и горизонтальной плоскостью, который называют углом поперечного V (рис. 2.26) и обозначают Т. Этот угол оказывает большое влияние на поперечную устойчивость модели. Пусть по какой-либо причине модель начала крениться (рис. 2.27.). В результате под действием результирующей Z, подъемной силы У и силы тяжести G модель начнет скользить в сторону опускающегося крыла, теряя высоту. При этом на опускающемся крыле начнет возрастать подъемная сила, а на поднимающемся — наоборот уменьшаться. Это происходит потому, что опускающееся крыло начинает обдуваться воздушным потоком снизу и угол атаки его увеличивается. Поднимающееся крыло обдувается потоком сверху

и его угол атаки и подъемная сила уменьшаются. Возникающий из-за разности подъемных сил восстанавливающий момент Мвосст стремится вернуть модель в первоначальное положение.

Вопросы устойчивости мы рассмотрели в упрощенной форме. Для более подробного их изучения можно рекомендовать, например, книгу Э. П. Смирнова «Как сконструировать и построить летающую модель».

Заканчивая краткое (в самых общих чертах) рассмотрение вопросов полета ЛА, отметим еще раз, что для полета ЛА нужны:

подъемная сила для преодоления сил земного притяжения — она создается несущими поверхностями (для многих типов ЛА — крылом);

сила тяги для преодоления сопротивления внешней среды (воздуха), создаваемая для наиболее распространенных типов ЛА силовой установкой;

органы устойчивости и управляемости для обеспечения устойчивого и управляемого полета.

Кроме того, многие типы ЛА оснащены системой опор — шасси для обеспечения взлета и посадки и передвижения по аэродрому. Конечно, большинство ЛА насыщено современным оборудованием, обеспечивающим решение задач, возникающих в процессе полета: автоматического управления, навигации, связи, слепой посадки и других.

ЛА следует рассматривать как транспортные средства, которые используются для доставки по месту назначения пассажиров и различных грузов, в том числе и военных.

Глава 3. ВОЗДУШНЫЕ ЗМЕИ

ВОЗДУШНЫЙ ЗМЕИ —

САМЫЙ древний летательный аппарат

Первые упоминания о воздушных змеях встречаются еще за два века до нашего летосчисления. Змеи строились в виде рыб, птиц, бабочек, жуков, которые раскрашивались в яркие цвета. Наиболее распространен был змей- дракон, похожий на полукрокодила-полузмею (рис. 3.1). Возможно, название «воздушный змей» связано с той формой, которую ранее ему чаще всего придавали. Позднее воздушные змеи стали строить в виде плоской рамки, обтянутой бумагой или тканью. Они уже ничем не напоминали сказочного дракона или змея, но название сохранилось до наших дней.

Любопытны старинные записи о том, как в 906 году киевский князь Олег использовал воздушные змеи при взятии Царьграда. Летопись говорит, что над неприятелем в воздухе появились «кони и люди бумажны, вооружены и позлащены».

Однако долгое время воздушные змеи не находили широкого практического применения. Только со второй половины XVIII века их начинают использовать при научных работах. В 1749 году англичанин А. Вильсон с помощью змея поднимал термометр для определения температуры воздуха на высоте. В 1752 году американский ученый Б. Франклин воспользовался воздушным змеем для исследования молний. Открыв электрическую природу молнии, Франклин изобрел громоотвод.

Запуская в воздух воздушные змеи, М. В. Ломоносов изучал верхние слои

Рис. 3.1. Китайский змей-дракон.

2. Зак. 1811 А. М. Ермаков

33

aa55Рис. 3.2. Змеи конструкции Л. Харграва: а — 1894 г.;б — 1895 г.Рис. 3.2. Змеи конструкции Л. Харграва: а — 1894 г.;б — 1895 г.

a

a

5

5

Рис. 3.2. Змеи конструкции Л. Харграва: а — 1894 г.;

б — 1895 г.

Рис. 3.2. Змеи конструкции Л. Харграва: а — 1894 г.;

б — 1895 г.

атмосферы и природу молнии. 26 июня 1753 года Ломоносов «при помощи змея извлек молнию из облаков». Он запустил воздушный змей в грозу и по его бечевке, используемой как проводник, извлек разряд статического электричества. Эти опыты едва не стоили ему жизни — Ломоносов случайно вышел из комнаты незадолго до сильного электрического разряда, а находившийся там академик Рихман погиб.

С 1848 года много работ по подъему воздушных змеев провел командир Охтенской пиротехнической школы К. И. Константинов. Он разработал систему спасения судов, терпящих аварии вблизи берега: на судно с помощью воздушных змеев подавался сначала тонкий шнур, а затем уже крепкий канат.

Значительно усовершенствовал змеи австралийский ученый Л. Харграв, применив конструкцию из двух сквозных коробок, соединенных между собой (рис. 3.2). Так появился воздушный змей, которому для устойчивого полета уже не нужен был хвост.

К 90-м годам прошлого столетия относятся работы русских ученых — председателя Русского технического общества М. М. Поморцева и академика М. А. Ры- качева по применению воздушных змеев в области метеорологии. Поморцев создал для этих целей ряд оригинальных змеев, а Рыкачев сконструировал специальные приборы. Начиная с 1894 года воздушные змеи систематически использовались для изучения верхних слоев атмосферы.

На пороге XX века воздушные змеи помогли изобретателю радио А. С. Попову в усовершенствовании беспроволочной телеграфной связи — на змеях поднималась в воздух антенна.

Вопросами полета змеев занимались не только ученые, ими интересовались и военные ведомства.

Во время первой мировой войны войска различных стран широко применяли воздушные змеи для наблюдательных постов, корректировавших огонь артиллерии. При сильном ветре наблюдателя поднимали на высоту до 800 м. Воздушные змеи не так-то легко было сбить. Кроме того, выход из строя отдельного змея воздушного поезда отражался только на высоте подъема наблюдателя, но не вызывал его падения.

Воздушные змеи использовались и на фронтах Великой Отечественной войны. Например, с их помощью наши бойцы разбрасывали листовки.

В наше время воздушные змеи — увлекательное занятие для школьников.

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ ВОЗДУШНЫЙ ЗМЕИ

Воздушный змей принадлежит к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Почему же змей поднимается и что удерживает его на высоте? Основное условие для этого — движение воздуха относительно змея.

Для облегчения понимания законов, влияющих на полет змея, можно представить змей в виде прямоугольной плоской пластинки. Ведь даже самые сложные конструкции воздушных змеев в большинстве случаев являются сочетанием таких пластинок, расположенных под различными углами друг к другу, и леера (нитки или троса) для запуска змея. Чтобы воздух мог поднять пластинку, ее надо расположить под некоторым углом атаки к его потоку (см. рис. 2.10).

Для того чтобы змей держался в воздухе, подъемная сила должна быть равна силе тяжести змея вместе с леером. Если же подъемная сила меньше, то змей опускается на землю. Причиной может быть неравномерность ветра, изменение (уменьшение) его силы и направления.

В авиации скорость ветра выражается в метрах в секунду, а в морском деле сила ветра измеряется в баллах. В приведенной ниже шкале Бофорта даны и те и другие единицы, а также указаны признаки, по которым скорость ветра можно определить приблизительно без всяких приборов.

Шкала Бофорта для определения силы ветра

Сила ветра в баллах

Скорость ветра в м/с

Характер ветра

Бесприборная оценка силы ветра

0

0

Штиль

Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны, поверхность воды абсолютно гладкая

1

1—2

Тихий

Дым отклоняется, поверхность воды спокойная

2

2—3

Легкий

Ветер чувствуется, листья шелестят

3

3—5

Слабый

Листья и тонкие ветки деревьев колышатся, на воде волнение

4

5—7

Умеренный

Поднимается пыль, качаются тонкие ветки деревьев, на воде ровная волна

5

7 -10

Свежий

Качаются тонкие стволы деревьев, гребешки видны на каждой волне

6

10—12

Сильный

Тонкие деревья гнутся, гудят телефонные провода, с гребня волн срывается водяная пыль

7

12—15

Крепкий

Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, гребни волн срываются ветром

8

15—18

Очень крепкий

Ломаются тонкие и сухие сучья деревьев, затруднено движение против ветра, сильное волнение на море

9

18—21

Шторм

Гнутся большие деревья, есть небольшие разрушения, ветер срывает черепицу с крыш, очень сильное волнение на море

10

21—25

Сильный шторм

Значительные разрушения, ветер валит деревья и вырывает их с корнями

11

25—29

Жестокий шторм

Большие разрушения: ветер ломает деревья и телеграфные столбы, сносит крыши

12

30 и более

Ураган

Ветер разрушает дома и причиняет другие большие разрушения

плоский «русский змеи»

Простейшие воздушные змеи — плоские. Небольшие плоские змеи можно запускать на катушечных нитках № 10, а змеи площадью более 0,5 м2 — на крепких суровых нитках или на капроновой леске.

Плоский «Русский змей» хорошо известен школьникам. Изготовить его просто (рис. 3.3). Змей состоит всего из трех планок: две из них служат диагоналями, а третья, верхняя, скрепляет их. Если змей имеет большие размеры чем указаны на чертеже, то надо добавить посередине еще одну планку (на рисунке она показана пунктиром). Диагональные планки скрепим в месте их пересечения, а затем привяжем к ним нитками верхнюю планку. По контуру змея натянем нитку, соединяющую все уголки, потом планку и нитки промажем клеем и к ним приклеим бумажную обтяжку змея. Все края бумаги подогнем вокруг нитки и подклеим. После того как клей подсохнет, верхнюю планку слегка стянем ниткой в дугу. Такой змей имеет большую устойчивость в полете.

Полет змея во многом зависит от того, насколько правильно сделана уздечка змея. Уздечку сделаем из трех ниток. Верхняя (двойная) часть уздечки должна быть такой длины, чтобы она точно укладывалась по диагоналям, а вершина ее, где находится узел, была расположена в центре змея. Длину нижней части уздечки определяем так: если ее положить на змей, узел должен попасть точно в середину верхней планки.

Уздечку хвоста также сделаем из ниток, утяжеленных бумажными гармошками для устойчивого полета змея. Длина хвоста определяется при пробных запусках змея. Но для начала возьмем ее в пределах 2—2,5 м. Если змей будет раскачиваться в полете из стороны в сторону, то это значит, что хвост короток и легок. При нормальной длине хвоста змей устойчиво держится в воздухе, отклоняясь лишь при резких порывах ветра.

ромбический коробчатый змеи

Наиболее простой коробчатый змей — ромбический (рис. 3.4). Он небольшой, не сложен по устройству, устойчив в полете и легко запускается. Основу его составляют четыре продольные рейки (лонжероны) длиной 710 мм и сечением 6X6 мм. Между ними вставлены две крестовины, каждая из которых состоит из двух реек-распорок сечением 6X6 мм. Обтяжка змея изготавливается из двух полосок бумаги шириной 200 мм. Таким образом получаются две коробки — передняя и задняя.

Наш змей неразборный, потому что он небольшой. А большие змеи для удобства транспортировки делают разборными.

Постройку змея начнем с изготовления каркаса. Лонжероны и распорки сделаем из сосны (липы или осины). Распорные рейки должны быть разной длины: две из них длиной 700 мм, а две другие короче — 470 мм. Выструганные рейки прошкурим, чтобы они стали гладкими. Ножницами вырежем из жести уголки размером 40 X 6 мм и прикрепим их нитками к каждому концу распорных реек. Затем нитками соединим уголки с лонжеронами. Таким образом у нас получится две перекрещивающиеся рамы. Распорные рейки соединим друг с другом по центру нитками. Каркас змея

Рис. 3.3. Плоский «Русский змей».

готов, но он пока непрочен и может легко покоробиться. Для того чтобы конструкция стала жесткой, лонжероны соединим друг с другом крест-накрест прочной ниткой (на чертеже эти нитки показаны сплошной линией).

Теперь надо изготовить бумажную обтяжку. Для этого можно использовать кальку, пергамент или миколентную бумагу. Хорошая обтяжка получится из лавсановой пленки. Обтяжку лучше всего сделать из одной длинной полоски бумаги шириной 200 мм, но можно склеить полоску из отдельных листов. Теперь полоски бумаги приклеим к лонжеронам, так чтобы получились две коробки.

Изготовим уздечку. Она состоит из трех ниток, длина которых указана на рисунке. Две нитки привяжем к нижнему лонжерону перед передним концом обтяжки и позади нее. Свободные концы ниток сведем в одну точку и свяжем их между собой. Третью нитку привяжем к тому же лонжерону, но перед передним концом задней обтяжки, а свободный конец этой нитки к узелку первых двух ниток. От длины третьей нитки зависит угол установки змея относительно ветра (угол атаки): чем длиннее нитка, тем меньше угол атаки. Сила ветра непостоянна, при ее изменении меняется и подъемная сила. Для того чтобы гасить порывы ветра, сделаем амортизатор. Это очень просто: параллельно третьей нитке привяжем тонкую резиновую нить.

Коробчатые змеи запускают на леере. В зависимости от размеров змея для этого используют нитки, шпагат, капроновую леску и др. Наш змей небольшой, и его можно запускать на обычных катушечных нитках № 10 или 20 (чем толще нитки, тем меньше их номер).

Рис. 3.4. Ромбический коробчатый змей: а — общий вид; б — чертеж.

КОРОБЧАТЫЙ ЗМЕИ ПОТТЕРА

А теперь построим ромбический коробчатый змей Поттера. От предыдущего змея он отличается большими размерами и более сложной конструкцией. Для увеличения подъемной силы змей имеет специальные открылки. Этот змей можно построить в двух вариантах: неразборным и разборным (для удобства его транспортировки).

Сначала ознакомимся с конструкцией неразборного змея (рис. 3.5). Он состоит из четырех продольных реек (лонжеронов) и четырех парных поперечных реек-крестовин, двух коробок и двух открылков.

Для постройки змея подготовим сосновые рейки сечением 8X6 мм длиной 1000 мм 7 штук, длиной 600 мм — 4 штуки, длиной 1500 мм — 1 штуку. Сначала из реек соберем раму размером 1000X1000 мм. На углы рамы и места соединения лонжеронов с распорными рейками приклеим косынки из миллиметровой фанеры.

Вторую раму соберем тем же способом, только один лонжерон укрепим после того, как вторая рама будет вставлена в первую. Когда последний лонжерон будет укреплен, приступим к соединению крестовин. Для этого между рейками вставим наклейки — квадратики из миллиметровой фанеры — и прибьем их мелкими гвоздиками. Места соединений предварительно смажем клеем. Так скрепим все четыре крестовины, причем в первую очередь крайние крестовины, а затем уже средние.

Рис. 3.5. Неразборный коробчатый змей Поттера: а — общий вид; б— чертеж; в — каркас змея в собранном виде; г — размеры уздечки.

Рис. 3.6. Детали конструкции разборного змея: а — соединение распорных крестовин; б — распорная рейка с лапкой; в — соединение распорной рейки с лонжероном.

Каркас змея готов. Теперь надо изготовить обтяжку и открылки. Для этого возьмем легкую, но прочную ткань и разрежем ее на полосы шириной 320 мм. Примеряя такую полосу к змею, сделаем выкройку одной из полос обтяжки змея. При этом ткань должна выступать за контуры выкройки на 10 мм. Этот припуск нужен для того, чтобы по контурам полосы для прочности вшить или вклеить шпагат. Окончательно примерим полосу обтяжки к змею, так чтобы ткань не провисала и не коробила каркас из-за сильного натяжения, а затем короткие стороны полосы сошьем в кольцо. Второе кольцо изготовим аналогично первому. Готовые кольца соединим с лонжеронами змея с помощью клея.

Далее изготовим открылки. В ткань открылков, так же как и в обтяжку, вошьем шпагат, которым привяжем открылок к большой распорной рейке и к углам рамы. Затем пришьем к лонжерону обтяжку.

А теперь о конструкции разборного змея (рис. 3.6). Он отличается от неразборного тем, что распорные рейки крепятся к лонжеронам не наглухо, а при помощи лапок, имеющихся на концах распорок. Лапки не дают распоркам соскакивать с лонжеронов. Лапки можно вырезать из фанеры или из полосок дерева. Размеры их показаны на рисунке. Готовые распорки соединяют в кресты с помощью резинки.

ВОЗДУШНЫЙ почтальон

Воздушный почтальон — это несложный прибор, предназначенный для сбрасывания небольших грузов с высоты. Ветер давит на парус и тянет прибор вверх (рис. 3.7). Дойдя до змея, почтальон наталкивается на небольшой костылек, привязанный к лееру на 2—3 м ниже змея. Таран стержня с разбега ударяется о костылек, стержень сдвигается назад и открывает замок. Со штыря замка срываются нанизанные заранее листовки или иной груз, предназначенный для сбрасывания с высоты. Одновременно со сбрасыванием груза соскальзывает и кольцо с оттяжкой, освобождая парус, который свободно ложится по ветру, не создавая больше подъемной силы. Освободившийся от нагрузки почтальон скатывается вниз по лееру.

Воздушный почтальон состоит из корпуса 3, паруса 6, замка 1 и стержня- тарана 4. Корпус почтальона сделаем из сосновой рейки сечением 10X6 мм, длиной 400—500 мм. На концах ее нитками с клеем закрепим скользящие петли 2, сделанные из канцелярских скрепок.

Из алюминиевой проволоки диаметром 2,5—3,0 мм (или стальной диа-

Рис. 3.7. Воздушный почтальон: 1—замок; 2—скользящие петли; 3—корпус; 4—стержень-таран; 5— скоба; 6— парус; 7— оттяжка; 8— кольцо.

метром 1,5 мм) сделаем стержень, нижний конец его изогнем в виде буквы Г и вставим в замок. Сверху стержень закрепим на основании скобой 5. Отогнем стержень вверх, на конце выгнем полукольцо—таран.

Каркас паруса состоит из вертикальной рейки сечением 8X6 мм, длиной 600 мм, горизонтальной рейки сечением 6X6 мм, длиной 500 мм и прочной нитки, натянутой на боковые стороны. Обтяжка паруса — из тонкой ткани или лавсановой пленки. Обтяжку приклеим к горизонтальной рейке и ниткам, для чего отогнем со всех сторон бортик 6—8 мм, обогнем его вокруг ниток и приклеим к обтяжке. Из прочных ниток сделаем оттяжку 7 и в середине ее закрепим кольцо 8. Оба конца оттяжки привяжем к горизонтальной рейке, так чтобы после установки кольца в замок длина оттяжки обеспечивала установку паруса в рабочее положение (65—70° к основанию).

Для запуска почтальона пропустим леер через свободные концы петель 2 и полукольцо тарана 4. В замок подвесим груз и вставим кольцо оттяжки. Под напором ветра почтальон начнет подниматься вверх.

ЗАПУСК ЗМЕЕВ

Как уже говорилось, воздушные змеи запускают на леере из катушечных ниток, лески или шпагата. Выбор леера зависит от размеров змея. Но в любом случае леер должен быть прочным, иначе он может разорваться от порывов ветра. Леер удобно держать намотанным на самодельную лебедку или рогульку (рис. 3.8).

Лучше всего запускать змей в поле, желательно на возвышенности, вдали от деревьев и особенно от проводов высокого напряжения. Следует помнить, что если влажный леер коснется проводов высокого напряжения, запускающего может ударить током.

Запускать змей лучше вдвоем. При этом помощник остается со змеем, держа его над головой против ветра, а запускающий с леером уходит от него примерно на 50—100 м. Чем сильнее ветер, тем дальше следует отойти от змея. По сигналу запускающего помощник выпускает змей вверх. Когда змей поднимется на высоту, можно постепенно отпускать (травить) леер. В случае внезапного порыва ветра леер надо немного отпустить и тем самым ослабить давление ветра на змей. При затихании ветра, наоборот, надо подтянуть змей к себе.

На небольшой высоте ветер неравномерен и порывист. У земли змеи обычно «козыряют», раскачиваются и даже могут разбиться о землю. Поэтому надо стремиться, чтобы змей как можно быстрее набрал высоту, так как на высоте ветер более равномерный.

Если из-за слабого ветра на высоте змей начинает опускаться, то надо идти с леером против ветра. Тогда змей будет снова подниматься вверх. Так делают до тех пор, пока змей не заберется на такую высоту, где ветер более сильный, тогда натяжение леера не будет ослабевать.

Рис. 3.9. Примерное соотношение размеров коробчатого змея.Рис. 3.9. Примерное соотношение размеров коробчатого змея.Рис. 3.8. Приспособления для запуска змеев: а — самодельная лебедка; б — самодельная рогулька; в — приспособление для спуска змея.

Рис. 3.9. Примерное соотношение размеров коробчатого змея.

Рис. 3.9. Примерное соотношение размеров коробчатого змея.

ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУШНЫМ ЗМЕЯМ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ

К конструкции змеев предъявляются следующие основные требования: змей должен быть достаточно прочным и жестким. Необходимо помнить, что давление на несущую поверхность змея при средней скорости ветра 7—8 м/с доходит до 20 Па;

змей должен быть достаточно легким. Необходимо, чтобы его нагрузка (отношение веса змея к его несущей поверхности) не превышала 3—4 Н/м2 (Па), тогда змей может летать при ветре со скоростью 3—4 м/с. Змей с малой нагрузкой способен подниматься на большую высоту, чем змей с большой нагрузкой;

змей должен легко собираться и разбираться, в разобранном виде занимать немного места, быть удобным в перевозке.

Как было сказано выше, чем меньше нагрузка змея, тем меньшая скорость ветра требуется для его подъема. Чтобы уменьшить нагрузку, обычно подбирают наиболее легкие ткани для обтяжки, лонжероны изготавливают минимального сечения. Но при этом следует учесть, что чрезмерное облегчение каркаса ведет к снижению прочности змея.

Параметры изготавливаемого змея вам поможет определить рисунок 3.9.

Глава 4. МОДЕЛИ ВОЗДУШНЫХ ШАРОВ

О ВОЗДУХОПЛАВАНИИ И ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЯХ

Люди давно заметили, что вверх поднимается не только дым, но и нагретый воздух. Одними из первых, кто решил использовать нагретый воздух для полетов, были французы Жозеф (1740—1810) и Этьенн (1745—1799) Монгольфье. Свои опыты братья Монгольфье начали проводить в 1782 году. Сначала они пытались запускать вверх мешочки с водяным паром, копируя поднимающиеся облака, затем небольшие бумажные шары, наполненные горячим воздухом. И наконец, 5 июня 1783 года они продемонстрировали публике полет воздушного шара диаметром 11,4 м. Шар был наполнен горячим воздухом и поднялся на высоту 2 км (впоследствии такие воздушные шары стали называться монгольфьерами). Вслед за этим 19 сентября они подняли на воздушном шаре первых воздухоплавателей: петуха, утку и барана. Убедившись, что подъем в воздух не опасен для живых существ, на воздушных шарах стали подниматься и люди.

Первый такой полет был совершен в Париже 21 ноября 1783 года. Аэронавты, как называли тогда воздухоплавателей, Пилатр де Розье и д’Арланд поднялись на монгольфьере (рис. 4.1) на высоту приблизительно 1 км и пробыли в воздухе более 20 мин. 1 декабря того же года французский физик Ж. Шарль поднялся на высоту около 3 км на шаре из прорезиненной ткани, наполненном водородом. Таким образом, 1783 год является решающим в истории воздухоплавания.

Д. И. Менделеев известен всем как создатель периодической системы элементов. Но не только исследованиями в области химии занимался великий ученый. Он много внимания уделял также изучению атмосферы. 19 августа 1887 года Менделеев совершил выдающийся по своей смелости полет на воздушном шаре для наблюдения солнечного затмения.

Интересный полет с научной целью был совершен в 1891 году П. Н. Рыбкиным, помощником изобретателя радио А. С. Попова. В этом полете на аэростате проводилось практическое испытание первого в мире радиопередатчика. Находясь на земле, А. С. Попов разговаривал со своим помощником, летевшим в это время под облаками.

С возрождением советского воздухоплавания началось широкое использование полетов сферических аэростатов с научной целью. Первым из них был полет двух аэростатов в день солнечного затмения 8 апреля 1921 года.

К 30-м годам советское воздухоплавание шагнуло далеко вперед. С каждым годом аэростаты поднимались все выше и выше. В 1925 году пилот П. Ф. Федосеенко, выполняя полет для наблюдения физических явлений в атмосфере, достигает высоты 7400 м. Но на пути аэронавтов стояли три барьера: холод, недостаток кислорода и уменьшение атмосферного давления

В свое время Д. И. Менделеев предложил совершать высотные полеты в герметической кабине. Стратостаты, в которых была практически воплощена эта идея, нашли применение лишь спустя много лет.

Так, 30 сентября 1933 года в нашей стране впервые взлетел стратостат «СССР-1». Советские стратонавты поднялись в этом полете на высоту 19 км. А спустя несколько месяцев другой советский стратостат — «Осоавиа- хим-1» — достиг еще большей высоты — 22 км. Но спуск этого стратостата происходил очень быстро, и отважные воздухоплаватели пилот П. Ф. Федосеенко, научные работники А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин погибли при резком ударе металлической гондолы стратостата о землю.

В Великую Отечественную войну аэростаты широко использовались в качестве средств противовоздушной обороны городов и стратегически важных объектов. Служба аэростатов заграждения наряду с зенитной артиллерией

и истребительной авиацией была одним из важных элементов противовоздушной обороны.

11 августа 1941 года при попытке бомбардировать Москву фашистский самолет «Хейнкель-111» налетел на трос аэростата. Тросом была срезана половина крыла, и самолет упал в Москву-реку. Было еще несколько случаев, когда фашистские самолеты сталкивались с тросами аэростатов заграждения и разбивались на подступах к Москве.

Хотя воздушный шар и открыл путь в верхние слои атмосферы, однако как аэростат, так и стратостат часто оказывались игрушкой стихии — они летели туда, куда их нес ветер. Лишь через 70 лет после первого полета аэростат удалось сделать управляемым. В 1852 году француз Анри Жиффар построил и облетал сигарообразный аэростат с двигателем — дирижабль (рис. 4.2). Но маломощная паровая машина не могла сообщить аэростату скорость, необходимую для преодоления даже слабого ветра.

Рис. 4.1. Шар братьев Монгольфье.Рис. 4.1. Шар братьев Монгольфье.Рис. 4.2. Дирижабль Анри Жиффара.Рис. 4.2. Дирижабль Анри Жиффара.Создание практически пригодного управляемого аэростата связано с именем проживавшего во Франции бразильца Альберто Сантос-Дюмона. Начиная с 1898 года он строит один за другим двенадцать аэростатов с бензиновыми ав-

Рис. 4.1. Шар братьев Монгольфье.

Рис. 4.1. Шар братьев Монгольфье.

Рис. 4.2. Дирижабль Анри Жиффара.

Рис. 4.2. Дирижабль Анри Жиффара.

томобильными двигателями. Осенью 1901 года Сантос-Дюмон на своем дирижабле № 6 совершает рекордный полет: поднявшись в предместье Парижа, он пролетает над городом, огибает Эйфелеву башню и возвращается к месту старта, затратив на все это 29 мин.

В 1926 году великий норвежский полярный исследователь Ру аль Амундсен на дирижабле «Норвегия» пролетел над Северным полюсом и опустился на Аляске. В том же году итальянец Умберто Нобиле стартовал со Шпицбергена на дирижабле собственной конструкции «Италия», достиг Северного полюса, но на обратном пути потерпел аварию. Экипаж дирижабля был спасен советским ледоколом «Красин».

Самый крупный советский дирижабль «Осоавиахим СССР» В-6 имел длину 104,3 м и мог поднять 20 пассажиров. В октябре 1937 года этот дирижабль без посадки и без пополнения горючим пробыл в воздухе 130 ч 27 мин, пролетев огромное расстояние — свыше 4800 км. Это был мировой рекорд продолжительности полета дирижаблей.

Расцвет дирижаблестроения приходится на тридцатые годы. К тому времени были созданы дирижабли, способные перевозить до сотни пассажиров и десятки тонн грузов, летать на неограниченно большие расстояния, многие сутки держаться в воздухе. Но несколько крупнейших катастроф, пожаров и взрывов, в результате которых погибли люди, произвели сильное впечатление на общественность. Дирижабли стали считать ненадежным видом транспорта. Дирижабли не выдержали конкуренции с самолетами и их строительство в сороковые годы прекратилось.

В последние годы вновь возрос интерес к летательным аппаратам легче воздуха. Ведь такие аппараты не нуждаются в аэродромах, их подъемная сила не зависит от тяги двигателя, мощность которого может быть в 14— 16 раз меньше, чем у двигателя самолета такой же массы. Кроме того. большая грузоподъемность аппаратов легче воздуха (до нескольких сот тонн), радиус действия в десятки тысяч километров при самой высокой для летательных аппаратов экономичности, возможность зависания над местом погрузки и выгрузки открывают большие перспективы их использования. И хотя в дирижаблестроении все еще остается ряд трудных проблем (устойчивость при ветровой нагрузке, швартовка на стоянках и др.), дирижабли могут конкурировать с самолетами, особенно при освоении труднодоступных районов, при перевозке крупногабаритных и тяжелых грузов.

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ АЭРОСТАТ

Всякое тело на поверхности нашей планеты находится под воздействием земного притяжения. Для того чтобы подняться в воздух, человек должен противопоставить силе земного притяжения равную или большую подъемную силу.

Многие не раз наблюдали, как со дна стакана с водой поднимаются пузырьки воздуха. Происходит это потому, что на пузырек воздуха со всех сторон давит вода. Значение этого давления зависит от высоты столба воды. Пузырек заполнен воздухом, плотность которого почти в 800 раз меньше, чем плотность воды. Сила же выталкивания, согласно закону Архимеда, равна весу воды в объеме пузырька, т. е. значительно больше.

Воздушный шар (аэростат) — это такой же «пузырек», но большего размера. К тому же он плывет не в воде, а в воздухе, который стремится вытолкнуть аэростат вверх тем сильнее, чем больше его объем и чем более легким газом он заполнен. Вот почему конструкция аэростата должна быть возможно более легкой, а сам аэростат наполнен легким газом (водородом или гелием). В воздушном океане закон Архимеда действует точно так же, как и в океане водном. Таким образом, принцип создания подъемной силы воздушными шарами (аэростатами) прост и ясен. Но трудности начинаются при конструировании, когда сталкиваются такие противоречивые требования, как легкость и прочность. Ведь конструкция обязательно должна быть прочной, чтобы противостоять давлению извне.

Чем выше поднимается шар, тем меньше становится давление воздуха на него снаружи. При подъеме на большую высоту и при нагреве оболочки солнечными лучами газ начинает распирать шар и оболочка в конце концов может лопнуть. Вот почему воздухоплаватели в нижней части шара вынуждены делать отверстие. Поднимаясь, шар выдавливает из себя избыток газа через это отверстие. Но дело в том, что с утечкой газа уменьшается подъемная сила шара и, чтобы продолжить полет, приходится сбрасывать с аэростата балласт. В итоге расходуется газ, подходит к концу балласт и полет заканчивается.

Успехи химии в последние годы позволили создать сверхпрочные пленки. Это дало возможность делать из них герметически закрытые аэростаты. В апреле 1961 года в Калифорнии первый подобный аэростат поднялся на высоту 21 км. Он летал девять суток и спустился в Тихий океан. За первым аэростатом поднялись следующие. Они стали летать без балластов по тридцать и более суток.

КАК УСТРОЕН АЭРОСТАТ

Сферический аэростат, предназначенный для свободных полетов, имеет наиболее простую конструкцию. Он состоит из оболочки, строп и гондолы для экипажа (рис. 4.3). Оболочку в виде шара изготавливают из газонепроницаемой ткани. На вершине оболочки имеется клапан, который открывают, чтобы выпустить часть газа и начать снижение. «Аппендикс» — короткий матерчатый рукав внизу оболочки — позволяет расширяющемуся при подъеме газу свободно выходить наружу. Этим устраняется опасность разрыва оболочки.

Разрывное полотнище служит для быстрого выпуска газа при посадке. Это нужно для того, чтобы аэростат не волочился по земле при сильном ветре. К оболочке на стропах подвешена гондола — кабина для размещения экипажа и оборудования. На первых сферических аэростатах кабина имела форму венецианской лодки (гондолы), поэтому и получила такое название. Позднее в качестве гондолы аэростата стали применять открытую корзину из ивовых прутьев.

Стратостат в принципе не отличается от сферического аэростата, но его конструкция, а также старт и пилотаж имеют ряд существенных особенностей. Стратостат состоит из оболочки больших размеров и герметической кабины (гондолы) с иллюминаторами и люками. При старте оболочка напол-

\\55

\

\

5

5

Рис. 4.3. Схема сферического аэростата: 1—разрывное полотнище; 2— клапан; 5— «аппендикс»; 4— подвесные стропы; 5— гондола.

няется газом лишь частично и принимает удлиненную грушевидную форму, а по мере подъема на высоту — все более правильную сферическую.

Как уже говорилось, дирижабль — это тот же аэростат, но снабженный двигателями и оперением с рулями. Дирижабли характеризуются большой продолжительностью беспрерывного полета (малые — до 12—15 ч, большие — свыше 100 ч) и большой грузоподъемностью.

Дирижабль тридцатых годов (рис. 4.4) состоял из оболочки, которая наполнялась газом, гондолы для пассажиров и экипажа, винтомоторной группы, органов устойчивости (килей и стабилизатора) и управления. Оболочка дирижабля сшивается из продольных полотнищ прорезиненной ткани. Оболочка имеет «аппендикс» для наполнения газом, клапан для его выпуска при маневрировании и разрывное приспособление для быстрого выпуска всего газа.

Рис. 4.4. Схема устройства дирижабля: 1— оболочка; 2— рейки усиления носовой части; 3— разрывное полотнище; 4— диафрагма оболочки; 5— баллонеты; 6— диафрагма баллонетов; 7— стабилизаторы; S— рули направления; 9— рули высоты; 10— винтомоторная установка; 11— гондола; 12— подвесные стропы.

В оболочке расположены также особые матерчатые мешки — баллонеты с воздухом. При подъеме на высоту газ расширяется, поэтому, чтобы сохранить форму оболочки дирижабля прежней, из баллонетов выпускают воздух. При спуске же с высоты газ сжимается, и для сохранения формы дирижабля приходится снова наполнять баллонеты воздухом. Внутри оболочки и баллонетов устанавливают специальные перегородки — диафрагмы. Они препятствуют перемещению газа (в оболочке) и воздуха (в баллонетах) при поворотах и наклонах дирижабля в полете.

ПОСТРОЙКА ВОЗДУШНОГО ШАРА

Построим воздушный шар-монгольфьер (рис. 4.5). Основной материал для его изготовления — папиросная бумага.

Прежде всего нам надо научиться производить расчеты, чтобы сделать выкройку полосы шара. Для этого необходимо рассчитать размеры шаблонов продольной дольки. Определим длину окружности большого круга ша-

ра С = ЗД4П. где D — диаметр шара, и длину шаблона продольной дольки: L—l/2 С. Отложим в масштабе длину шаблона на оси (рис. 4.6). Длину разделим на количество полос шара (на рисунке она разделена на 12 частей).

Через полученные точки проведем линии, перпендикулярные оси. Из центра радиусом, равным 1/12 L, проведем дугу в четверть длины окружности и разделим ее с помощью транспортира на 6 равных частей (по 15°). Из полученных на дуге точек 1, 2, 3, 4, 5 и 6 проведем линии, параллельные оси, до пересечения с соответствующими прямыми. Точки пересечения этих линий и будут точками нашего шаблона. Перенесем размеры на соответствующие прямые ниясней части оси. Все точки соединим плавной кривой.

Для получения отверстия нижний конец выкройки немного расширим. Точку а плавно соединим с общей линией выкройки. Теперь нужно вычертить шаблон в натуральную величину. Для этого все расстояния от оси до соответствующей точки измеряем и с учетом масштаба переносим на выкройку. После этого можно перейти к постройке шара.

Склеим маленький шар диаметром 1,5 м из 12 полос бумаги. Прежде всего изготовим шаблон одной полосы по размеру, указанному на рисунке. Сделать его просто. Из плотной (чертежной) бумаги склеим полосу длиной 2400 мм и шириной 400 мм. Посередине вдоль всей полосы проведем осевую линию. Затем с помощью треугольника проведем перпендикулярно осевой ряд линий на расстоянии 200 мм друг от друга. На этих линиях сделаем засечки в соответствии с размерами на чертеже. Полученные точки соединим между собой прямыми, а лучше плавными линиями с помощью большого лекала. Работая вдвоем, можно вместо лекала использовать тонкую рейку, изогнув ее по линии точек шаблона. Вырежем шаблон по полученному контуру.

Заготовки для полос приходится обычно склеивать из отдельных листов бумаги. Если есть бумага разных цветов, то шар можно сделать полосатым или клетчатым. В первом случае делают одинаковое количество полос того и другого цвета, во втором листы бумаги разных цветов чередуют в каждой

Рис. 4.5. Воздушный шар-монгольфьер: а — обший вид; б — шаблон полосы.

aaРис. 4.6. Способ расчета полосы монгольфьера.Рис. 4.6. Способ расчета полосы монгольфьера.из полос. При этом меняют и расположение листов в смежных полосах. Например, если в первой полосе листы чередуются так: цветной — белый — цветной — белый, то во второй полосе наоборот: белый — цветной — белый — цветной.

a

a

Рис. 4.6. Способ расчета полосы монгольфьера.

Рис. 4.6. Способ расчета полосы монгольфьера.

Для ускорения работы по склеиванию полос отдельные листы бумаги уложим «лесенкой» и промажем клеем ПВА все ее ступеньки, как показано на рисунке 4.7, а.

Намазанный край одного листа приложим к намазанному краю другого и прогладим рукой место склейки. Склеив таким образом все 12 полос и дав подсохнуть клею, положим полосы одна на другую так, чтобы места склейки отдельных листов бумаги совпали друг с другом. Затем сверху прикрепим шаблон кнопками по осевой линии к столу или к ровной доске и аккуратно обрежем ножницами бумагу точно по шаблону сначала с одной, а затем с другой стороны (рис. 4.7, б).

При резании ножницами сожмем края стопки бумаги левой рукой, иначе листы расползутся и заготовки получатся разной формы. Для большей точности эту работу лучше проводить в два-три приема, вырезая по четыре-шесть полос за один прием. Склеивать полосы можно двумя способами. Первый способ заключается в следующем: у всех полос с одной стороны отогнем кромку шириной не более 10 мм. Затем возьмем две полосы и неотогнутый край одной приложим к отогнутому краю другой. Один моделист намажет клеем неотогнутый край полосы, а другой пригнет к нему отогнутый край. При склеивании вторым способом кромки полос отгибать не будем, а, намазав край одной полосы, приложим к ней другую. Склеивать полосы надо аккуратно. Ширина мазка кисти с клеем не должна быть больше 10 мм (рис. 4.7, в).

Каким бы способом мы ни соединяли полосы, все равно сначала надо склеить их по две, потом по четыре, к четырем приклеить еще четыре и, наконец, к восьми — последние четыре. Последний шов делают тем же способом, каким склеивались первоначально полосы между собой. Причем если шар склеивают вторым способом, то, прежде чем сделать последний шов, нуж

но вывернуть оболочку шара, чтобы все швы оказались внутри. После соединения полос в верхней части шара остается отверстие, которое нужно заклеить кружком папиросной бумаги диаметром 100—150 мм (рис. 4.7, г).

Внизу шара образуется отверстие (горловина). В него нужно вклеить кольцо из чертежной бумаги. Кольцо изготовим из двух полос шириной 80— 100 мм и длиной 800 мм. Сначала намажем клеем одну полосу (с одной сто-

роны) и наложим ее на бортик горловины шара изнутри, а затем, намазав вторую полосу, наклеим ее снаружи, так чтобы папиросная бумага оказалась между ними.

Склеенный шар подвесим к потолку и просушим. Затем через горловину заполним шар нагретым воздухом с помощью электрической сушилки для рук или для волос (так же наполняют шар и перед запуском). При этом обнаружатся дефекты оболочки — мелкие отверстия и морщины. Отверстия сразу же надо заклеить кусочками папиросной бумаги, а морщины разгладить.

Иногда в горловину шара продевают шпагат и перед пуском шара, наполненного горячим воздухом, затягивают ее, чтобы воздух внутри шара остывал медленнее.

Шар лучше всего запускать в тихую погоду, так как сильный ветер может наклонить его набок и часть нагретого воздуха выйдет из шара раньше времени. Кроме того, сильный ветер может порвать оболочку шара.

Можно построить воздушные шары большего диаметра. Шары диаметром более 2 м могут поднять сравнительно большой груз. Склеивать и запускать большой шар труднее, но зато он лучше летает. Для изготовления таких шаров нужно большее количество полос. Так, для шара диаметром 2 м лучше иметь 16 полос, для шара диаметром 2,5 м — 24 полосы, а для шара диаметром 3 м — 32 полосы.

Рис. 4.7. Этапы изготовления воздушного шара: а — подготовка листов бумаги для склейки; б — вырезание полос; в — способы склеивания полос между собой; г — склеивание кольца шара и приклеивание шляпки.

Глава 5. МОДЕЛИ ПЛАНЕРОВГлава 5. МОДЕЛИ ПЛАНЕРОВ

Глава 5. МОДЕЛИ ПЛАНЕРОВ

Глава 5. МОДЕЛИ ПЛАНЕРОВ

О ПЛАНЕРАХ И ПЛАНЕРИСТАХ

Люди давно заметили, что птицы при полете не всегда машут крыльями, существует и другой вид полета — парение. Птицы плавно скользят на распластанных крыльях, спускаясь вниз, но могут и взмывать вверх без затраты мускульной силы, используя для этого энергию восходящих потоков воздуха.

Немецкий инженер Отто Лилиенталь (1848—1896) внимательно изучал полет птиц. Уяснив в определенной степени законы парящего полета крупных птиц, он в 1891 году изготовил планер — крылья из ивовых прутьев, обтянутых тканью. Управление планером достигалось тем, что пилот, висевший на руках в центре крыла, балансировал своим телом для сохранения равновесия планера в воздухе (рис. 5.1). Такие планеры получили название балансирных. Последовательно, шаг за шагом, учился Лилиенталь обращаться со своим планером. Он бегал с ним по наклонным спускам, прыгал с низких насыпей, пытался скользить на крыльях. Постепенно он увеличивал высоту возвышенностей, с которых сбегал. За период с 1891 по 1896 год бесстрашный исследователь совершил около 2000 планирующих полетов. Но 9 августа 1896 года, совершая очередной полет, Лилиенталь погиб.

В самом начале нашего века продолжатели дела Лилиенталя значительно усовершенствовали планер, использовав руль высоты для продольного управления аппаратом и искривление крыльев — для поперечного управления.

В России планирующие полеты пропагандировал профессор Н. Е. Жуковский.

Одним из первых русских планеристов был К. К. Арцеулов. В 1907 году он построил планер-балансир, на котором совершил небольшой полет с холма. Однако первые опыты оказались неудачными — планер был разбит. После этого Арцеулов построил еще три планера. На одном из них ему в 1912—1913 годах удалось совершить довольно удачные полеты.

С началом первой мировой войны деятельность планеристов в России прекратилась. По окончании войны, когда началась энергичная научно-исследовательская работа в области авиации, планер опять привлек всеобщее внимание. За короткий срок в ряде стран были достигнуты поразительные успехи в усовершенствовании планеров и полетах на них. Обнаружилось, что на планерах можно не только летать с холмов, но и набирать большую высоту, пользуясь восходящими потоками воздуха, часами парить в небе подобно птицам и совершать полеты на значительные расстояния.

Советские планеристы добились выдающихся успехов в полетах на планерах.

В 1923 году в Крыму, вблизи Феодосии, были проведены первые Всесоюз-

ные планерные соревнования, в которых участвовало девять планеров. Летные достижения, показанные на этих соревнованиях, с современной точки зрения были не особенно выдающимися, но для того времени имели большое значение. Лучших результатов добился пилот Л. Юнгмейстер, который продержался в воздухе 1 ч 2 мин.

В 1924 году в Крыму были проведены вторые Всесоюзные соревнования, в которых участвовали планеристы из 21 города страны и был представлен уже 51 планер. Последующие годы стали годами массового развития планеризма и все новых достижений советских планеристов.

В 1925 году пилот К. Яковчук парил на планере 9 ч 35 мин. В 1927 году планерист В. Степанчонок поставил новый советский рекорд продолжительности полета на планере — 10 ч 22 мин. В 1932 году П. Головин увеличил продолжительность полета до 14 ч 18 мин, а через два года Н. Симонов парил в воздухе уже 35 ч.

В 1937 году планерист В. Расторгуев на одноместном планере ГН-7 показал дальность 652 км, а 6 июля 1939 года О. Клепикова превысила и этот рекорд, пролетев на планере «Рот-Фронт» 749 км.

Но успешное развитие советского планеризма прервала война. Тысячи планеристов пересели на боевые самолеты. Но и те, кто остался летать на планерах, тоже внесли свой вклад в дело победы над врагом. Они на огромных десантных планерах доставляли в тыл врага к партизанам оружие, срочные грузы, боеприпасы, медикаменты.

Во время войны у нас строились серийно десантные планеры (рис. 5.2).

Первый вылет в тыл врага на тяжелом планере совершил летом 1942 года летчик-испытатель С. Анохин. Посадку он произвел в

Брянских лесах на площадке, под- рис б л Планер Лилиенталя. готовленной действовавшими там десантниками. Затем на 2-м Белорусском фронте была осуществлена большая операция. Стартовав с аэродромов, планерные поезда пересекли линию фронта и направились к белорусскому городку Бегом- лю, который, как остров, находился в окружении фашистских гарнизонов. В ходе этой операции к парти

занам было переброшено более Рис. 5.2. Транспортно-десантный планер Гр-29.

200 т груза и около 300 человек — организаторов подпольной борьбы в тылу врага, подрывников, радистов.

Кроме полетов в тыл врага, транспортные планеры использовали для доставки срочных грузов на передовую.

После войны спортивный планеризм в нашей стране пришлось возрождать заново. Вся сеть планерных школ и кружков была разрушена. В 1950 году, впервые после войны, были проведены Всесоюзные планерные соревнования. Дальнейшее развитие планерного спорта потребовало коренного улучшения материально-технического оснащения планеризма. Эта задача была успешно решена: десятки рекордов установили советские планерист^!.

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ ПЛАНЕР

У планера нет источника тяги, поэтому самостоятельно он взлететь не может. Чтобы планер начал свой полет, нужно его запустить. В последние годы большое распространение получил запуск планера с помощью автолебедки или буксировки самолетом (рис. 5.3). Планер, взлетевший на буксире и предоставленный самому себе, может только планировать. Планированием называют спуск планера по наклонной к горизонту траектории. Угол в, составляемый траекторией планирования с линией горизонта, называется углом планирования (рис. 5.4). На планер при установившемся движении (по прямой с постоянной скоростью) действует сила тяжести G и равная ей и противоположного направления полная аэродинамическая сила R.

Разложим каждую из этих сил на две силы, направленные по траектории полета и перпендикулярно к ней. Сила У, направленная перпендикулярно к траектории полета, называется подъемной силой; сила X, направленная по траектории против движения,— лобовым сопротивлением. Сила Gx— скатывающая сила — равна силе X. Сила GY должна быть равна силе У, чтобы сохранялась прямолинейность траектории. Рассмотрим эти четыре силы.

Рис. 5.3. Запуск планера: а — с помощью авто- Подъемная сила У не равна силе лебедки; б — на буксире за самолетом.тяжести G, а меньше ее. Она урав-

Рис. 5.4. Планирующий полет планера.Рис. 5.4. Планирующий полет планера.Рис. 5.5. Полет планера в восходящих потоках.Рис. 5.5. Полет планера в восходящих потоках.

Рис. 5.4. Планирующий полет планера.

Рис. 5.4. Планирующий полет планера.

Рис. 5.5. Полет планера в восходящих потоках.

Рис. 5.5. Полет планера в восходящих потоках.

новешивает только слагаемую GY силы тяжести. Следовательно, планер уже не может держаться в воздухе, не теряя высоты, а будет спускаться. Сила Gx направлена по траектории полета. Она заменяет силу тяги и сообщает планеру скорость, необходимую для полета. Для этой силы необходим наклон траектории. Нетрудно заметить, что чем круче планирование, тем меньше подъемная сила Y и больше сила Gx, определяющая скорость планирования. Крутое планирование называется пикированием.

Если планирование происходит в одном направлении с некоторой высоты, то по горизонтали планер перемещается на расстояние, которое называют дальностью планирования. Дальность планирования тем больше, чем больше высота, с которой оно начинается. Наибольшая дальность планирования достигается в том случае, если планирование происходит при наивыгоднейшем угле атаки и соответствующей ему наивыгоднейшей скорости. При наивыгоднейшем угле атаки планер имеет наибольшее значение аэродинамического качества. Следовательно, наибольшая дальность планирования получается при наивыгоднейшем угле атаки — при максимальном значении аэродинамического качества.

В спокойной атмосфере планер летит по наклонной траектории вниз, т. е. снижается, одновременно продвигаясь вперед. То расстояние, на которое он снижается за 1 с, называется скоростью снижения. Однако, всем известно, что на планере можно и парить, т. е. летать без потери высоты и даже набирая ее. При парении планер тоже снижается, но только относительно воздуха, а не относительно земли. Восходя-

тттий поток воздуха, в котором в этом случае происходит планирование, поднимается вверх и переносит вверх планер (рис. 5.5).

У современных спортивных планеров очень высокое аэродинамическое качество и поэтому очень небольшая скорость снижения (менее 1 м/с). Благодаря этому даже при слабых восходящих потоках они уже могут парить, а при мощных — быстро набирают высоту.

Наиболее мощные восходящие потоки — термики — наблюдаются летом под кучевыми Ц грозовыми облаками. Перелетая от облака к облаку, планеристы могут совершать дальние перелеты.

КАК УСТРОЕН ПЛАНЕР

Планеры в зависимости от назначения делятся на учебные, спортивные, десантно-транспортные.

Ознакомимся с устройством планера на примере наиболее простого по конструкции учебного планера «Синица» (рис. 5.6), созданного литовским авиаконструктором Б. Ошкинисом. Этот планер можно сейчас увидеть на аэродромах аэроклубов нашей страны. Он очень прост и надежен в эксплуатации и поэтому завоевал широкие симпатии начинающих планеристов.

Планер состоит из следующих основных частей: крыла с органами поперечного управления — элеронами, фюзеляжа (фермы), оперения и посадочного устройства — шасси.

Крыло — важнейшая часть планера, создающая подъемную силу, необходимую для удержания его в воздухе. Крыло планера имеет простую конструкцию: оно состоит из двух симметричных половин — консолей, которые крепятся к ферме фюзеляжа на корневой части лонжерона. Лонжерон — это мощный продольный элемент набора крыла (оперения, фюзеляжа), предназначенный в основном для работы на изгиб и частично на кручение.

Каждая консоль фиксируется подкосом, прикрепленным верхним концом к средней части лонжерона, а нижним — к ферме фюзеляжа. Силовой набор консоли состоит из лонжерона, 17 нервюр, переднего и заднего стрингеров, концевой дуги и фанерной обшивки. Нервюры — это основные элементы поперечного набора крыла (или оперения), которые обеспечивают заданную форму и жесткость профиля крыла, а стрингеры — элементы продольного набора, связывающие между собой нервюры.

Лонжерон крыла в поперечном сечении представляет собой коробку и состоит из двух сплошных сосновых полок, оклеенных фанерой толщиной 1 мм. Все нервюры имеют одинаковый профиль и хорду, но неодинаковы по конструкции. Элероны подвесного типа, т. е. не врезаны в крыло, как обычно, а подвешены за крылом в трех точках. Один шарнир расположен на ферме фюзеляжа, а два других на нервюрах в середине и в конце полукрыла. Каркас элерона подобно крылу состоит из лонжерона, набора нервюр, переднего и заднего стрингеров. Крыло и элероны обтянуты специальной тканью и покрыты нитролаком.

Фюзеляж — это корпус планера, соединяющий в одно целое все его части. Планер «Синица» имеет фюзеляж в виде плоской силовой фермы из сосновых брусков, к которой присоединена кабина. Открытая кабина представляет собой коробку обтекаемой формы, имеющую каркас из сосновых брус-

Рис. 5.6. Конструкция учебного планера «Синица».

Руль высотыРуль высотыРуль направленияРуль направленияТросы к рулю направленияТросы к рулю направленияЭлеронЭлеронТросы к рулю высотыТросы к рулю высотыРучка управления рулем высоты и элеронамиРучка управления рулем высоты и элеронамиТросы к элеронамТросы к элеронамЭлеронЭлеронПедали управления рулем направленияПедали управления рулем направленияРис. 5.7. Принципиальная схема ручного и ножного управления планеромРис. 5.7. Принципиальная схема ручного и ножного управления планером

Руль высоты

Руль высоты

Руль направления

Руль направления

Тросы к рулю направления

Тросы к рулю направления

Элерон

Элерон

Тросы к рулю высоты

Тросы к рулю высоты

Ручка управления рулем высоты и элеронами

Ручка управления рулем высоты и элеронами

Тросы к элеронам

Тросы к элеронам

Элерон

Элерон

Педали управления рулем направления

Педали управления рулем направления

Рис. 5.7. Принципиальная схема ручного и ножного управления планером

Рис. 5.7. Принципиальная схема ручного и ножного управления планером

ков. В передней части кабины расположено сиденье пилота, а снизу находится буксировочный крючок. Центральная стойка фермы фюзеляжа сварная из стальных труб. Хвостовая ферма собрана из сосновых реек.

Оперение разделяется на горизонтальное и вертикальное. Горизонтальное состоит из стабилизатора и руля высоты, вертикальное — из киля и руля направления. Оперение служит для уравновешивания сил, действующих на планер в полете, для обеспечения его устойчивости и управляемости.

Стабилизатор и киль закреплены на планере неподвижно. Они придают ему продольную и путевую устойчивость, автоматически восстанавливая режим полета в случае его нарушения, например, при порыве ветра. Руль высоты, руль направления, а также элероны на крыле служат для изменения траектории полета планера, т. е. являются органами управления.

Система управления (рис. 5.7) состоит из ручного и ножного управления. Ручное (ручка) связано с элеронами и рулем высоты, ножное (педали) — с рулем направления.

Система управления работает так. Ручка управления укреплена шарнирно на продольной трубе и может свободно отклоняться вперед и назад на кронштейне трубы и вправо и влево вместе с трубой. От трубы через рычаги и закрепленные на ней трубчатые тяги движение ручки «вправо-влево» передается на элероны, а через тягу внутри трубы, качалки и тросы движение ручки «вперед-назад» передается на рули высоты. При движении ручки «на себя» руль высоты поднимается вверх, воздушный поток начинает давить на его верхнюю поверхность; при этом хвост планера опускается, а нос

Рис. 5.8. Современный спортивный планер «Летува».

поднимается, т. е. угол атаки увеличивается. При движении ручки «от себя» руль отклоняется вниз, планер начинает снижаться и угол атаки уменьшается.

При отклонении ручки влево левый элерон поднимается и подъемная сила на левой половине крыла уменьшается, а на правой половине (где элерон опущен), наоборот, увеличивается. Вследствие этого планер начинает крениться влево. Таким образом, при помощи элеронов летчик может накренять планер в ту или другую сторону, что необходимо при разворотах и на виражах. Если планер сам накренится, например, при сильном порыве ветра, то при помощи элеронов летчик может устранить возникший крен.

Теперь рассмотрим, как летчик управляет рулем направления. Педали ножного управления вращаются на вертикальной оси. Они соединены тросами с рулем направления. Если летчик нажмет правую педаль, руль направления отклонится вправо и нос планера начнет поворачиваться вправо, а если нажмет левую педаль, то руль отклонится влево и, соответственно, нос планера начнет поворачиваться влево.

Современный спортивный планер — это сложный по конструкции летательный аппарат с отличными аэродинамическими свойствами. Скорость снижения минимальна — порядка 0,5 м/с. Высокое аэродинамическое качество обеспечивается тем, что планер имеет фюзеляж предельно обтекаемой формы и крыло с большим удлинением (25—28).

Современные спортивные планеры изготавливают из металла (дюралюминия) или из стеклопластика. В нашей стране уже создан пластмассовый планер «Летува» (рис1 5.8). Высокие летные данные этого планера (качество 48) достигнуты благодаря большому удлинению крыла (26,8) и совершенной аэродинамике. Размах крыла планера «Летува» 20 м, полетная масса 280 кг, минимальная скорость снижения 0,51 м/с.

СХЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЛАНЕРА «СИНИЦА»

Модель называется схематической потому, что она лишь схематически, в общих чертах воспроизводит реальный планер. Модель планера (рис. 5.9) состоит из рейки-фюзеляжа, крыла и оперения (стабилизатора и киля). В носке рейки расположен грузик.

Рис. 5.9. Модель планера «Синица»: а — общий вид; б — чертеж; в — шаблон груза.

Полет модели зависит в первую очередь от того, насколько качественно она выполнена. Чтобы успешно построить модель, надо внимательно прочитать ее описание, уяснить, из какого материала и каким инструментом изготовляются детали модели, работать точно по чертежам и пользоваться исправным и острым инструментом.

Для выполнения рабочих чертежей в натуральную величину возьмем большой лист бумаги, карандаш, угольник и линейку с делениями.

Крыло вычертим так. Проведем прямую линию и разделим ее на восемь частей. Полученные отрезки определяют расстояние между нервюрами будущего крыла. Параллельно линии положим линейку и с помощью треугольника проведем перпендикулярные линии против каждого отрезка. На крайних перпендикулярах отложим длину нервюр. У нашей модели все нервюры имеют одинаковую длину 120 мм. Поэтому полученные точки соединим линией, параллельной первой прямой. Чертеж стабилизатора и киля вычертим так же, как и крыло.

Фюзеляж модели состоит из рейки длиной 700 мм и сечением 10X6 мм. Для грузика нужна дощечка толщиной 8—10 и шириной 60 мм из сосны или липы.

Грузик вырежем ножом и обработаем его торцы напильником и шкуркой. В уступ в верхней части грузика войдет передний конец рейки.

Теперь приступим к изготовлению крыла. Обе его кромки должны быть длиной 680 и сечением 4X4 мм. Два концевых закругления для крыла сделаем из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм или из сосновых реек длиной 250 мм и сечением 4X4 мм. Рейки перед изгибанием вымочим в горячей воде в течение 15—20 мин. Формой для изготовления плавных закруглений могут служить стеклянные либо жестяные банки или бутылки нужного диаметра. В нашей модели формы для крыла должны иметь диаметр 110 мм, а для стабилизатора и киля —85 мм. Распарив рейки, каждую из них плотно обогнем вокруг банки и концы свяжем между собой резинкой или ниткой. Изогнув таким образом нужное количество реек, оставим их для просушки (рис. 5.10, а\

Закругления можно сделать и другим способом. Начертим на отдельном листе бумаги закругление и поместим этот чертеж на доску. По контуру закругления вобьем гвоздики. Привязав расцаренную рейку к одному из гвоздиков, начнем осторожно изгибать ее. Концы реек свяжем между собой резинкой или ниткой и оставим до полного высыхания.

Концы закруглений соединим с кромками «на ус». Для этого срежем соединяемые концы на расстоянии 30 мм от каждого из них, как показано на рисунке 5.10, б, и тщательно подгоним их друг к другу, так чтобы между ними не было про-

света. Место соединения промажем рис 6 10 Изготовление деталей для крыла: клеем, аккуратно обмотаем НИТКОИ а w получение закруглений; б — соединение и сверху еще раз промажем клеем, «на ус».

Следует иметь в виду, что чем длиннее соединение «на ус», тем оно прочнее.

Нервюры крыла имеют изогнутую, обтекаемую форму (по профилю крыла). Для того чтобы все нервюры были одинаковыми, нам нужно изготовить несложное приспособление — станочек для изгибания. Станочек надо изготовить особенно тщательно, так как от этого зависит точность формы нервюр (рис. 5.11).

Верхняя часть бруска должна иметь форму верхнего обвода профиля крыла — ее нужно изготовить особенно тщательно. Для того чтобы выполнить эту работу как можно точнее, надо сделать два фанерных шаблона профиля крыла и прибить их гвоздиками к торцам бруска. Теперь можно приступить к выстругиванию верхней части бруска. Выструганную сторону бруска тщательно прошкурим и покроем нитролаком. К продольным сторонам бруска шурупчиками привинтим два металлических уголка, как

показано на рисунке. Лучше всего сделать эти уголки из дюралюминия, но можно и из полосок кровельного железа. Хотя у нашего планера все нервюры одинаковой длины 120 мм, станочек мы сделаем с большой хондой, чтобы его можно было использовать при постройке других моделей.

Для нервюр заготовим реечки длиной 140 мм и сечением 3X2 мм. Сначала выстругаем рейки, которые у нас есть, по всей длине, чтобы получить сечение 3X2 мм. Затем разрежем их на рейки длиной по 140 мм. Пачку этих реек распарим в горячей воде в течение 10—15 мин. После этого они станут гибкими и их можно будет вставить в станочек. Только тогда, когда нервюры хорошо высохнут, можно приступать к сборке крыла.

Собранную рамку крыла наложим на рабочий чертеж и карандашом отметим места установки нервюр на кромках. Есть два способа установки нервюр: накладной с помощью ниток и торцовый. Выбираем лучший способ — торцовый, хотя он несколько труднее. На кромках в местах установки нервюр сделаем небольшой отверткой проколы — гнезда. Эту работу надо выполнять очень осторожно, иначе можно расколоть кромку. Порядок работы следующий: рамку поставим на стол вертикально, левой рукой вставим отвертку в отметку на кромке и легким ударом небольшого молотка сделаем прокол. Торцы нервюр заострим лопаточкой и вставим в гнезда на кромках. Места соединений промажем клеем.

Крыло после каждой операции будем накладывать на чертеж, чтобы убедиться в правильности сборки. Затем посмотрим на крыло с торца и проверим, не выступает ли какая-либо нервюра над другой «горбом».

После того как клей в местах стыка нервюр с кромками просохнет, необходимо придать крылу угол поперечного V. Перед изгибанием середину кромок крыла размочим под краном струйкой горячей воды и нагреем место изгиба над огнем спиртовки, свечи или над паяльником. Нагреваемую часть будем передвигать над пламенем, так чтобы от перегрева рейка не сломалась. Изгибать рейку будем до тех пор, пока место нагрева будет оставаться горячим, и отпустим ее только после того, как оно остынет. Угол поперечного V проверим, приложив крыло торцом к чертежу. Изогнув одну кромку, точно так же изогнем другую. Проверим, одинаков ли угол поперечного V у обеих кромок.

Крепление крыла состоит из двух V-образных стоек (подкосов), изогнутых из стальной проволоки диаметром 0,75—1,0 мм, и сосновой планочки длиной 140 мм и сечением 6X3 мм. Размеры и форма подкосов показаны на рисунке 5.12. Подкосы крепятся к кромкам крыла нитками с клеем. Как видно из рисунка, передний подкос выше заднего. Вследствие этого образуется установочный угол крыла. Он должен составлять около +2°. Планочка крепится к рейке резинкой.

Стабилизатор изготовим из двух реек длиной по 400 мм, а киль — из одной такой рейки.

Рейки распарим и изогнем их, используя в качестве формы банку диамет-

Рис. 5.12. Крепление крыла.

Рис. 5.13. Оперение.Рис. 5.13. Оперение.

Рис. 5.13. Оперение.

Рис. 5.13. Оперение.

ром 85—90 мм. Для того чтобы крепить стабилизатор на рейке-фюзеляже, выстругаем планку длиной 110 мм и высотой 3 мм. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора в центре привяжем нитками к этой

планке. Концы закругления киля

заострим. В планке рядом с кромками стабилизатора сделаем проколы — гнезда и вставим в них заостренные концы киля (рис. 5.13).

Приступим к обтяжке крыла, стабилизатора и киля (рис. 5.14). Перед обтяжкой всю модель полезно собрать (привязать резинкой крыло), чтобы

убедиться в правильности изготовления всех ее частей и проверить, нет ли коробления крыла и оперения. Крыло и стабилизатор обтянем пайиросной бумагой только сверху, а киль — с двух сторон. При обтяжке крыла оклеим

сначала одну, а затем другую его половину, тщательно расправляя морщины, образовавшиеся на бумаге. Дав клею просохнуть, аккуратно срежем ножом лишнюю бумагу.

Определим центровку модели. Для этого установим рейку-фюзеляж (с прикрепленными стабилизатором и килем) на лезвие ножа так, чтобы передняя и задняя части были в равновесии. Точку равновесия отметим карандашом. Крыло поставим поверх рейки так, чтобы граница первой трети его ширины приходилась над отмеченной точкой. В этом положении прикрепим резинкой к рейке выступающие концы планки крепления крыла. Установим крыло, вновь проверим центровку всей модели. Изменять ее мы можем, сдвигая крыло вперед или назад.

Для запуска модели на леере изготовим из стальной проволоки два крючка и привяжем их нитками к рейке-фюзеляжу между передней кромкой крыла и центром тяжести модели. Первые запуски модели осуществим с переднего крючка.

Убедившись, что запуск проходит успешно, можно запускать модель и со

Следует иметь в виду, что в ветреную погоду лучше запускать модель с переднего крючка, а в тихую — с заднего.

МОДЕЛЬ ПЛАНЕРА КЛАССА А-3 «ДРОЗД»

Фюзеляж, стабилизатор и киль этой модели такие же, как и у рассмотрен

ной нами схематической модели, а

(рис. 5.15). Каркас крыла состоит из набора нервюр, лонжерона, передней и задней кромок. Лонжерон, расположенный в наиболее толстой части профиля крыла, воспринимает поперечную силу и изгибающий момент, действующий на крыло в полете. Тринадцать нервюр создают и поддерживают заданный профиль крыла. Их делают из фанеры толщиной 1 мм или из липового шпона.

Крыло требует точного изготовления. Особенно строго нужно выдерживать профиль крыла, т. е. его форму в сечении. От того, насколько точно будут выполнены нервюры, в значительной степени зависят летные качества

модели планера. Пог

зают шаблон профиля

крыла. Профилей существует очень много, они различны по форме и аэродинамическим характеристикам. Существует специальный атлас профилей для самолетов (планеров). Для нашей первой модели выберем профиль

ЦАГИ-719. Он теристиками, а

«но высокими аэродинамическими харак-

Профиль крыла нужно вычертить особенно точно. На чертежах летающих моделей обычно дается таблица с размерами нервюры в разных ее сечениях, но не в миллиметрах, а в процентах хорды — линии, соединяющей носок и хвостик профиля. Это очень удобно, так как дает возможность вычертить нервюру любого размера, предварительно выполнив несложные вычис-

по двум ося!^: по оси абсцисс — горизонтальной оси х и по оси ординат — вертикальной оси у. Длину хорды откладываем по оси х и делим ее на 10 равных частей (по 10%), а первый отрезок — на отрезки, соответствующие 2,5 и 5% (рис. 5.16, о). Из полученных на оси абсцисс точек восстанавливаем перпендикуляры и на них откладываем отрезки — ординаты в процентах от хорды профиля, принятой за 100% (рис. 5.16, б, табл. 1).

Рис. 5.15. Модель планера «Дрозд»: а — общий вид; б — чертеж.

Рис. 5.16. Построение профиля крыла модели планера: а — деление хорды; б — построение ординат профиля; в — готовый профиль крыла; г — шаблон нервюры крыла.

Для того чтобы определить ординаты точек в миллиметрах, надо длину хорды, выраженную в миллиметрах, умножить на значение ординаты в процентах, взятое из таблицы, и разделить на 100. Покажем это на примере. Хорда нервюры нашей модели равна 120 мм. Из таблицы видно, что на оси х в точке х = 2,5 ордината у соответствует 4,0% хорды нервюры. Вычислим: 120X4:100=4,8 мм (см. рисунок). Для точки, соответствующей 5% хорды: 120X5,38:100=6,456 мм. Примем округленное значение 6,5 мм.

Рис. 5.17. Обработка нервюр в пачке.Рис. 5.17. Обработка нервюр в пачке.Рис. 5.18. Выпиливание шлицовкой пазов дляРис. 5.18. Выпиливание шлицовкой пазов длялонжерона.лонжерона.Для 10% хорды: 120X 7,22:100 = — 8,664 мм, округленно 8,7 мм. Аналогично этому произведем дальнейшие вычисления ординат для всей хорды крыла и построим чертеж профиля (рис. 5.16, в).

Рис. 5.17. Обработка нервюр в пачке.

Рис. 5.17. Обработка нервюр в пачке.

Рис. 5.18. Выпиливание шлицовкой пазов для

Рис. 5.18. Выпиливание шлицовкой пазов для

лонжерона.

лонжерона.

Ординаты нижних точек равны нулю, т. е. нижний обвод профиля представляет собой прямую линию.

Соединив полученные точки плавной кривой с помощью лекала, получим форму профиля нервюры при ее длине 120 мм.

Теперь мы можем изготовить шаблон нервюры (рис. 5.16, г). Эту работу надо выполнять очень внимательно и точно, так как по шаблону мы будем делать все 13 нервюр крыла. Сначала полоску бумаги с вычерченным профилем наклеим на фанеру толщиной 1— 1,5 мм. Лобзиком выпилим шаблон с небольшим припуском относительно контура профиля. Затем напильником осторожно сточим этот припуск. Торец шаблона аккуратно обработаем шкуркой.

Приступим к изготовлению нервюр. Шаблон наложим на лист

фанеры или на полоску шпона. Левой рукой прижмем шаблон, а правой карандашом очертим нервюру. Повторим эту операцию 13 раз. Теперь выпилим лобзиком все 13 нервюр с небольшим припуском на каждую. Далее все нервюры и шаблон соединим между собой двумя проволочными штырями, зажмем весь комплект в тиски и напильником удалим оставленный нами припуск (рис. 5.17). Обработав таким образом верхний обвод профиля, перевернем пачку нервюр и повторим те же операции на нижнем обводе. Затем шлицовкой сделаем пропилы в нервюрах для лонжерона и передней кромки (рис. 5.18).

Лонжерон, переднюю и заднюю кромки выстругаем из сосны.

Перед сборкой крыла приложим к его чертежу лонжерон, переднюю и заднюю кромки и карандашом отметим на них места установки нервюр. На задней кромке в тех точках, где с ней будут соединяться нервюры, ножовочным полотном сделаем пропилы глубиной 3 мм. Но прежде чем устанавливать нервюры в заднюю кромку, надо укоротить задние кончики нервюр на 4—5 мм.

Приступим к сборке крыла. Чертеж поместим на ровную доску и закрепим на нем переднюю и заднюю кромки с помощью булавок или тонких гвоз-

диков. А теперь установим нервюры (кроме средней) и лонжерон. Места стыков промажем клеем и оставим крыло для просушки, наложив на него сверху какие-либо тяжелые предметы (например, напильники, плоскогубцы и др.). Законцовки крыла выпилим лобзиком из пластинки липы.

Проверив результаты сборки (рис. 5.19), придадим крылу угол поперечного V (рис. 5.20). Распилим шлицовкой крыло посередине. Торцы кромок и лонжерона подгоним (подточим) и соединим с помощью металлического уголка, привязанного нитками к лонжерону (рис. 5.21). Переднюю и заднюю кромки подгоним и соединим в торец на клею. Установим среднюю нервюру.

Наше крыло готово. Но прежде чем приступить к обтяжке, его надо тщательно прошкурить — устранить части лонжерона и кромок, выступающие

за контуры нервюр.

Крыло оклеим цветной мико- лентной бумагой. Слои бумаги должны быть расположены вдоль лонжерона и кромок. Для прочности и влагонепроницаемости всю обтяжку 2—3 раза покроем жидким нитролаком (эмалитом).

Носовую часть фюзеляжа изготовим из сосновой дощечки толщиной 7 мм. В передней части выпилим лобзиком отверстие — камеру для загрузки дроби. Для хвостовой части фюзеляжа возьмем сосновые рейки. Их сечение в передней части ЮХ 3 мм, а к хвостовой части оно плавно уменьшается до размера 8X3 мм.

На фюзеляже сверху сделаем площадку для установки крыла из полоски фанеры длиной 120 и шириной 30 мм. Для прочности по бокам полоски приклеим сверху реечки сечением 2X3 мм. Площадка крепится к фюзеляжу с помощью клея и трех тонких гвоздиков.

Стабилизатор и киль представляют собой плоские рамки с распорками (рис. 5.22). Переднюю, заднюю и боковые стороны рамок изготовим из реек сечением 5X3 мм, а внутренние распорки из реек сечением 2X3 мм. Стабилизатор и киль оклеим с двух сторон папиросной бумагой и один раз покроем обтяжку жидким эмалитом.

Рис. 5.19. Проверка правильности сборки крыла: а — правильно; б — неправильно.Рис. 5.19. Проверка правильности сборки крыла: а — правильно; б — неправильно.Рис. 5.20. Изготовление V-образного крыла.Рис. 5.20. Изготовление V-образного крыла.Все детали планера готовы. Со-

Рис. 5.19. Проверка правильности сборки крыла: а — правильно; б — неправильно.

Рис. 5.19. Проверка правильности сборки крыла: а — правильно; б — неправильно.

Рис. 5.20. Изготовление V-образного крыла.

Рис. 5.20. Изготовление V-образного крыла.

Рис. 5.21. Конструкция центральной части крыла.Рис. 5.21. Конструкция центральной части крыла.берем его. Крыло привяжем резинкой к площадке на фюзеляже: спереди — за штырек, а сзади — вокруг рейки; наденем и закрепим стабилизатор. Теперь проверим правильность сборки и центровку. Хвост сразу перевесит, поэтому начнем загружать камеру дробью до тех пор, пока центр тяжести не переместится на 1/3 хорды крыла. После этого приступим к регулировке модели в полете.

Рис. 5.21. Конструкция центральной части крыла.

Рис. 5.21. Конструкция центральной части крыла.

Модель планера класса А-1 «Аист» (рис. 5.23). Эта модель является

усовершенствованным вариантом модели планера «Дрозд». «Аист» обладает более высокими летными качествами. Крыло модели большей площади. Его удлинение Х = = 9,2 (у «Дрозда» Л = 6). Для улучшения аэродинамического качества крыла, а следовательно, и летных данных модель имеет выпукло-вогнутый профиль NACA-6412. Для уменьшения массы крыла нервюры облегчены, т. е. выпилены внутри лобзиком, как показано на рисунке 5.23, в.

Технология постройки модели планера «Аист» такая же, как и модели «Дрозд». Лонжероны крыла модели «Аист» состоят из двух реек (полок) сечением 3X3 мм каждая. Сечения кромок такие: перед-

Рис. 5.23. Модель планера «Аист»: а — общий вид; б — чертеж модели; в — нервюра крыла; г — узел соединения концевой части крыла с центропланом.

Рис. 5.24. Окраска бумаги.Рис. 5.24. Окраска бумаги.

Рис. 5.24. Окраска бумаги.

Рис. 5.24. Окраска бумаги.

ней —ЗХ 2 мм, задней —ЮХ 2 мм. Для изготовления стабилизатора, киля и фюзеляжа подходят рейки тех же сечений, что и для модели «Дрозд»; носовая часть фюзеляжа изготавливается по тому же шаблону.

В целях повышения летных качеств модели можно применить более тонкий выпукло-вогнутый профиль, большее удлинение крыла, а также установить между нервюрами носки нервюр (показано пунктирными линиями на рисунке 5.23, б).

Изготовление цветной бумаги для обтяжки моделей. Часто моделисты используют для обтяжки моделей цветную бумагу фабричного изготовления. Но можно самим покрасить бумагу анилиновыми красителями для хлопчатобумажных или шерстяных тканей. Такие красители в виде порошка продаются в магазинах хозяйственных, строительных и москательных товаров.

Пакет краски высыпем в ванночку (в фотографическую кювету или в самодельную ванночку из жести), нальем в нее 1—2 л воды (желательно подогретой) и тщательно размешаем раствор. Неокрашенную бумагу нарежем полосами, ширина которых должна быть немного уже ванночки, а длина около 1 м. Окрас

ку лучше всего производить вдвоем. Бумагу одним концом погрузим в раствор, сверху положим на нее проволочную скобку и начнем протягивать (рис. 5.24).

Рис. 5.26. Запуск модели планера с помощью леера.Рис. 5.26. Запуск модели планера с помощью леера.

Рис. 5.26. Запуск модели планера с помощью леера.

Рис. 5.26. Запуск модели планера с помощью леера.

Окрашенные листы аккуратно развесим для просушки на заранее натянутый шпагат и закрепим канцелярскими скрепками или бельевыми зажимами. Не забудьте положить на пол бумагу (старые газеты), на которые будут стекать излишки раствора. Высохшую бумагу прогладим утюгом.

РЕГУЛИРОВКА И ЗАПУСК МОДЕЛИ

Построенную модель надо испытать в полете. Первые запуски лучше всего делать в спортивном зале школы или в безветреную погоду на открытом воздухе — на стадионе или на поляне.

Если модель симметрична, то недостатком ее полета может быть либо излишне крутой спуск — пикирование, либо взмывание — кабрирование (рис. 5.25). Первые запуски производят с рук: правой рукой модель поднимают над головой и, слегка наклонив ее носовую часть, легким плавным толчком пускают модель вперед. Если модель при этом взмывает вверх, то надо или передвинуть крыло назад, или догрузить камеру свинцовой дробью. При крутом спуске, наоборот, крыло двигают вперед или выгружают немного дроби. Делать это надо понемногу, каждый раз проверяя модель в запуске.

Хорошо отрегулированная модель планирует с некоторым углом наклона к горизонту и плавно опускается. Но следует иметь в виду, что нужную силу толчка можно определить только практически, несколько раз повторяя запуск модели. Иногда модель взмывает вверх не потому, что неправильно установлено крыло, а потому, что от сильного толчка она получает

слишком большую скорость. В этом случае нужно повторить запуск с меньшей силой толчка. Если модель все-таки летит неправильно, можно начинать регулировку — передвигать крыло или загружать камеру дробью.

Полет модели в сторону обычно вызывается перекосом крыла. Этот недостаток легко обнаружить и устранить.

Когда будут достигнуты удовлетворительные результаты при запуске с рук, можно запускать модель с возвышенности.

Лучших результатов полета можно добиться, запуская модель с помощью леера длиной до 50 м. Такие запуски проводят в поле, вдали от строений, деревьев и обязательно вдали от проводов электропередачи. Леером могут служить тонкая рыболовная леска или обычные катушечные нитки: к одному концу нитки привязывают проволочное кольцо и флажок (визир) из цветной тонкой ткани. Визир помогает определить момент отцепки леера.

Модель запускают так же, как змей, с той лишь разницей, что леер отцепляют, когда модель будет забуксирована на высоту (кольцо соскальзывает с крючка и модель продолжает свободный полет) (рис. 5.26).

Запускать модель удобнее вдвоем при слабом ветре. Порядок запуска следующий. Помощник надевает кольцо леера на крючок модели (сначала на первый) и поднимает модель над головой, а запускающий отходит навстречу ветру на расстояние, равное длине леера. Затем по команде запускающий и помощник начинают бежать против ветра. Помощник, пробежав несколько шагов, выпускает планер из рук, а запускающий продолжает бежать.

ТРЕБОВАНИЯ К МОДЕЛЯМ ПЛАНЕРОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ

К схематическим моделям планеров предъявляются следующие технические требования:

площадь несущей поверхности должна быть не более 14 дм2 (под несущей поверхностью летающих моделей понимают суммарную площадь крыла и горизонтальной стабилизирующей поверхности);

масса модели должна быть не менее 110 г;

длина леера для запуска модели — не более 50 м.

Летные характеристики моделей определяются габаритными размерами, соотношением площадей несущих и стабилизирующих поверхностей, профилем крыла.

При выборе параметров новых моделей планеров необходимо помнить: нагрузку на несущую поверхность берут минимальной, нагрузка определяется как отношение массы модели в граммах к несущей поверхности, выраженной в квадратных дециметрах;

модель должна быть устойчивой, т. е. при действии внешних возмущений она должна стремиться восстановить первоначальную траекторию полета;

конструкция должна быть простой в изготовлении и достаточно прочной.

Для моделей, отвечающих этим требованиям, можно установить средние соотношения геометрических параметров моделей. Возможная схема компоновки модели приведена на рисунке 5.27.

Таблица 2

Координаты профилей крыла, рекомендуемые для моделей планеров

1

X, %

0

2,5

5,0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

NACA-4409

У. %

верхней точки

0

2,61

3,74

5,37

7,33

8,25

8,35

7,87

7,0

5,76

4,21

2,33

0,09

нижней точки

0

-1,37

— 1,65

— 1,73

— 1,3

—0,76

—0,35

—0,07

0,4

0,26

0,26

0,14

0,09

NACA-6409

У» %

верхней точки

0

2,96

4,30

6,31

8,88

10,13

10,35

9,81

7,78

7,28

5,34

2,95

0,09

нижней точки

0

— 1,11

-1,18

-0,88

0,17

1,05

1,65

1,86

1,92

1,76

1,36

0,74

0,09

NACA-6412

У» %

верхней точки

0

3,8

5,36

7,58

10,34

11,65

11,8

11,16

9,95

8,23

6,03

3,33

0

нижней точки

0

— 1,64

—1,99

— 1,99

-1,25

—0,38

0,2

0,55

0,78

0,85

0,73

0,39

0

MVA-123

У, %

верхней точки

1,0

3,6

4,9

6,6

8,4

9,0

9,0

8,5

7,6

6,2

4,4

2,3

0,3

нижней точки

1,0

0,2

0,6

1,6

2,8

3,6

3,6

3,6

2,6

2,0

1,3

0,7

0

В 6358В

О/ у,

верхней точки

1,4

3,4

5,2

7,6

10,2

11,1

10,9

9,9

8,5

6,7

4,7

2,5

0,3

нижней точки

1,4

0,3

0,8

2,1

4,1

5,2

5,5

5,3

4,7

3,8

2,8

1,4

0

Рис. 5.27. Примерное соотношение размеров схематической модели планера.

Рис. 5.28. Примерное соотношение размеров модели планера класса А-3.

Фюзеляжные модели имеют профилированное крыло и объемный фюзеляж.

Фюзеляжные модели планеров бывают трех классов: А-1, А-2 и А-3. К ним предъявляют следующие технические требования:

Класс модели

А-1

А-2

А-3

Площадь несущей поверхности, дм2

Не более 18

32—34

Не более 12

Минимальная масса модели, г

220

410

150

Параметры модели класса А-3 можно подобрать, воспользовавшись рисунком 5.28 и таблицей 2. Модели классов А-1 и А-2 —- спортивные, они более сложны. Для работы по конструированию таких моделей рекомендуем воспользоваться книгой Э. П. Смирнова «Как сконструировать и построить летающую модель».

Глава 6. МОДЕЛИ САМОЛЕТОВ

О САМОЛЕТАХ И ЛЕТЧИКАХ

Первые попытки создать самолет стали предприниматься в XIX веке. К числу наиболее интересных опытов по проектированию и постройке самолета относятся работы русского военного моряка А. Ф. Можайского (1825— 1890).

В результате многолетней работы Можайский разработал проект конструкции летательного аппарата (рис. 6.1) и паровых двигателей для него. Летом 1882 года самолет был построен в натуральную величину и начались его испытания. При одном из испытаний самолет отделился от земли, но после взлета накренился набок и поломал крыло. Тем не менее это было событие большого исторического значения — самолет с человеком на борту впер

вые в мире оторвался от земли. Но дело осталось незавершенным — смерть оборвала творческий путь Можайского.

В начале XX века во многих странах мира изобретатели стали создавать крылатые летательные машины. Это стало возможно в связи с изобретением сравнительно легкого и мощного двигателя внутреннего сгорания. Особенных успехов добились американские конструкторы и летчики братья Уилбер (1867—1912) и Орвилл (1871—1948) Райт.

Первые свои опыты братья Райт начали с постройки планера. Осенью 1902 года Райты совершили на планере около тысячи полетов, причем иногда полет длился 40—60 с. После этого они приступили к постройке самолета. 17 декабря 1903 года их самолет, оснащенный бензиновым мотором, поднялся в воздух и за 12 с пролетел 32 м (рис. 6.2). Это был первый устойчивый, управляемый полет летательного аппарата тяжелее воздуха, приводимого в движение мотором. Во время четвертого полета их самолет продержался в воздухе уже 59 с и пролетел 280 м.

Самолетостроение стало бурно развиваться во многих странах. На самолетах, похожих на воздушные змеи, в воздух поднимались Фарман, Сантос- Дюмон, Блерио, Кертисс, Уточкин, Ефимов, Российский и др.

25 июля 1909 года француз Луи Блерио за 37 мин впервые в истории перелетел на самолете пролив Ла-Манш.

6 июля 1913 года совершил полет первый в мире

Александр Федорович четырехмоторный самолет «Русский витязь» конст- Можайский.рукции И. И. Сикорского. В том же году им была за-

Рис. 6.1. Самолет А. Ф. Можайского.Рис. 6.1. Самолет А. Ф. Можайского.

Рис. 6.1. Самолет А. Ф. Можайского.

Рис. 6.1. Самолет А. Ф. Можайского.

кончена постройка четырехмоторного бомбардировщика «Илья Муромец» с размахом крыла 32 м (рис. 6.3). В то время это был самый крупный в мире самолет, который побил все рекорды грузоподъемности и дальности полета.

27 августа 1913 года произошло событие, вошедшее в историю мировой авиации. Русский военный летчик Петр Николаевич Нестеров совершал свой очередной экспериментальный полет над Киевским аэродромом. Люди, стоявшие на земле, увидели, что самолет Нестерова вдруг опустил нос и устремился вниз. Казалось, летчика ждет неминуемая гибель. Однако на высоте 600—700 м самолет резко задрал нос и, описав круг в вертикальной плоскости, плавно пошел на посадку. Так впервые в мире была выполнена «мертвая петля».

Становление и развитие советской авиации связано с именем В. И. Ленина. 10 ноября 1917 года по его личному распоряжению было создано Бюро комиссаров авиации и воздухоплавания, сформированы первые авиационные отряды, положившие начало Красному воздушному флоту. За период 1918—1920 годов советская авиация совершила 12 тыс. самолетовылетов. Для того времени это была огромная цифра.

Окончилась гражданская война. Партия и правительство прилагали все усилия к тому, чтобы создать в нашей стране авиационную промышленность, строить свои собствен-

ные самолеты. В короткий срок была создана хорошая техническая база для развития отечественной авиации.

Советские летчики, получившие первоклассные самолеты, совершенствовали свое летное мастерство. Их замечательные рекордные полеты стали известны всему миру.

В 1934 году советской авиации пришлось выдержать серьезный экзамен. Из холодных просторов Арктики пришла радиограмма. 13 февраля в Северном Ледовитом океане затонул ледокол «Челюскин». На помощь были на-

правлены летчики. В жестоких условиях Севера они спасли на самолетах всех челюскинцев.

Семи летчикам: А. В. Ляпидевскому, С. А. Леваневскому, В. С. Молокову, Н. П. Каманину, М. Т. Слепневу, М. В. Водопьянову и И. В. Доронину, особо отличившимся при спасении челюскинцев, было впервые в стране присвоено звание Героя Советского Союза.

В июле 1936 года мир узнал о выдающемся достижении экипажа в составе В. П. Чкалова, Г. Ф. Байдукова и А. В. Белякова. На одномоторном самолете АНТ-25 (рис. 6.4) они совершили беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток. Пролетев за 56 ч свыше 9 тыс. км, экипаж Чкалова совер

Рис. 6.2. Самолет братьев Райт.Рис. 6.2. Самолет братьев Райт.Рис. 6.3. Самолет «Илья Муромец*.Рис. 6.3. Самолет «Илья Муромец*.шил посадку на песчаной косе острова Удд (Охотское море). А еще через год самолет АНТ- 25, управляемый Чкаловым, впервые в истории авиации пролетел через Северный полюс. Он стартовал в Москве 18 июня и совершил посадку (в Портленде) в США 20 июня. На большей части огромного маршрута были плохие погодные условия, но героический экипаж с честью выполнил задание Родины, пролетев за 63 ч расстояние свыше 8 тыс. км. Полет Чкалова через Северный полюс был значительным событием в истории авиа-

Рис. 6.2. Самолет братьев Райт.

Рис. 6.2. Самолет братьев Райт.

Рис. 6.3. Самолет «Илья Муромец*.

Рис. 6.3. Самолет «Илья Муромец*.

ции. Велики заслуги Чкалова как летчика-испытателя. Десяткам новых самолетов он дал путевку в небо. Множество рекомендаций получили от него конструкторы, доводя каждую машину до совершенства. Чкалов был одним из лучших советских испытателей.

Не успел экипаж этого советского самолета вернуться на Родину, как через Северный полюс был совершен еще один перелет. М. М. Громов вместе с А. Б. Юмашевым и С. А. Данилиным пролетели по прямой около 10 300 км, на тысячу с лишним километров превысив прежний мировой рекорд дальности полета.

Валерий ПавловичЧкаловВалерий ПавловичЧкаловАлександр Иванович Покрышкин.Александр Иванович Покрышкин.Иван Никитович Кожедуб.Иван Никитович Кожедуб.

Валерий Павлович

Чкалов

Валерий Павлович

Чкалов

Александр Иванович Покрышкин.

Александр Иванович Покрышкин.

Иван Никитович Кожедуб.

Иван Никитович Кожедуб.

Среди наиболее прославленных летчиков «героической эпохи полетов» в 30—40-е годы были и женщины-пилоты, изумлявшие мир своим мужеством и мастерством. Советские летчицы В. С. Гризодубова, П. Д. Осипенко и М. М. Раскова на самолете АНТ-37 «Родина» совершили в 1938 году беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток протяженностью почти 6 тыс. км, побив при этом рекорд дальности полета для женских экипажей.

Неувядаемой славой покрыли себя советские летчики в годы Великой Отечественной войны. В жестоких боях они разбили хваленую фашистскую авиацию. Даже практически безоружные, с израсходованным боезапасом, на горящих машинах, советские летчики оставались страшными для врага.

Летчик В. В. Талалихин, охраняя небо Москвы, ночью таранил фашистский бомбардировщик, а Герой Советского Союза Б. Ковзан за время войны четыре раза таранил фашистских стервятников.

Эскадрилья капитана Н. Ф. Гастелло получила приказ разбомбить вражеский аэродром. Во время бомбежки в самолет Гастелло попал вражеский

Рис. 6.4. Самолет АНТ-25.Рис. 6.4. Самолет АНТ-25.4. Зак. 1811 А. М. Ермаков4. Зак. 1811 А. М. Ермаков8181

Рис. 6.4. Самолет АНТ-25.

Рис. 6.4. Самолет АНТ-25.

4. Зак. 1811 А. М. Ермаков

4. Зак. 1811 А. М. Ермаков

81

81

снаряд. Самолет загорелся. Нужно было выбрасываться на парашютах. Но внизу была вражеская территория. Советских летчиков ожидал плен. Они предпочли смерть бесславному концу. Гастелло направил объятый пламенем самолет на скопление вражеских автомашин и бензоцистерн.

За годы войны звания Героя Советского Союза было удостоено свыше 2000 летчиков, а 65 летчикам это звание было присвоено дважды. Двое из них носят на груди по три Золотых Звезды Героя. Имена их известны всему миру — это А. И. Покрышкин и И. Н. Кожедуб.

Уже на второй день войны Александр Покрышкин открыл счет сбитым самолетам врага. Бесстрашный летчик участвовал во многих воздушных боях. Высота — скорость — маневр — огонь — эта формула воздушного боя, разработанная Покрышкиным, была в совершенстве освоена многими летчиками-истребителями. Всего за годы войны прославленный мастер воздушного боя совершил 550 боевых вылетов, провел 137 воздушных боев и сбил 59 вражеских самолетов.

Иван Кожедуб до войны отлично закончил аэроклуб и как лучший летчик был оставлен инструктором при клубе. Началась война. Кожедуб готовил летчиков для фронта. И только в 1943 году ему самому удалось попасть на фронт. Смелость, точный расчет, инициатива, умение быстро разгадать замысел врага — эти качества военного летчика были присущи Кожедубу. Менее чем за два года отважный летчик сбил 62 вражеских самолета. Он совершил 330 боевых вылетов, участвовал в 120 воздушных боях. Последний сбитый им самолет упал на поверженный Берлин.

Герои-летчики громили врага на фронтах, а героические труженики советского тыла создавали самолеты — орудие победы. «Все для фронта! Все для победы!» — таков был лозунг тех дней.

Каждый советский боевой самолет внес свой вклад в победу над врагом. Авиационная промышленность за годы войны дала фронту свыше 100 тыс. боевых самолетов: истребителей Яковлева и Лавочкина, штурмовиков Ильюшина, бомбардировщиков Петлякова, Ильюшина, Туполева (рис. 6.5).

На фронтах Отечественной войны самой широкой популярностью пользовался наш штурмовик Ил-2. Это был бронированный самолет для действий на малой высоте против живой силы и техники противника — самолет поля боя. От всех существовавших самолетов Ил-2 отличался прежде всего тем, что его экипаж и все жизненно важные части машины защищались бронированным корпусом. В любую погоду штурмовики пробивались сквозь заслон зенитного огня и громили противника, осыпая его укрепления, танки и автомашины бомбами, ракетами, снарядами. «Черной смертью» называли фашисты Ил-2.

Самолеты конструкторского бюро А. С. Яковлева Як-1, Як-3, Як-7, Як-9 составляли основной парк нашей истребительной авиации. Их отличительными качествами были меньшая, чем у других машин такого же назначения масса, хорошее вооружение и простота пилотирования. Самолет Як-3 — самый легкий истребитель Отечественной войны. На таких истребителях воевали и французские летчики полка «Нормандия — Неман».

Летом 1942 года на фронте появился новый истребитель — Ла-5 конструкции С. А. Лавочкина. В сражениях под Сталинградом истребительные полки на самолетах Ла-5 добились крупных успехов. На этом самолете в

Рис. 6.5. Основные самолеты Великой Отечественной войны: 1 — бомбардировщик Ил-2; 2 — бомбардировщик Ту-2; 3— пикирующий бомбардировщик Пе-2; 4— штурмовик Ил-2; 5— истребитель Ла-5; 6— истребитель Як-3

сражениях на Курской дуге открыл счет боевых побед И. Н. Кожедуб. Все 62 фашистских самолета были сбиты огнем пушек его «Лавочкина».

Основным фронтовым бомбардировщиком в годы войны был Пе-2. Он наносил сокрушительные бомбовые удары по технике и живой силе противника. По скорости он превосходил фашистские бомбардировщики более чем на 100 км/ч.

В годы войны советские самолетостроители освоили серийное производство самолетов Ту-2. По своим летным качествам он был лучшим бомбардировщиком Великой Отечественной войны. Ту-2 имел большую бомбовую нагрузку и мощное оборонительное вооружение, обладал высокой живучестью в бою.

Могучие удары по врагу наносила авиация дальнего действия. На ее вооружении находились ночные бомбардировщики Ил-4. На самолетах Ил-4 морские летчики 7 августа 1941 года нанесли первый бомбовой удар по столице фашистской Германии Берлину.

После окончания Великой Отечественной войны в нашей стране развернулись работы по созданию реактивной авиации. Уже в 1946 году успешно прошли летные испытания первые реактивные истребители конструкции А. И. Микояна и А. С. Яковлева.

По своей схеме они мало отличались от самолетов с поршневыми двигателями. Последующие отечественные реактивные самолеты имели более совершенную аэродинамическую компоновку — большую стреловидность крыла и малую относительную толщину профиля, более совершенные двигатели, оборудование и вооружение (рис. 6.6).

Современная военная авиация способна вести боевые действия в самых различных условиях: в любое время суток, в любую погоду, на предельно малых высотах. Самолеты военной авиации могут успешно противодействовать средствам противовоздушной обороны противника, эффективно решать задачи воздушной разведки, точно поражать с больших дальностей воздушные, наземные и надводные цели. Скорости современных боевых самолетов достигли 2500—3000 км/ч, значи

тельно увеличились дальность и высота полетов. Появились самолеты с вертикальным и укороченным взлетом и посадкой, что значительно повысило мобильность авиации и улучшило условия базирования.

В послевоенные годы бурное развитие в нашей стране получила гражданская авиация.

В 1955 году на воздушные трассы вышел пассажирский реактивный самолет Ту-104. Вскоре были сданы в эксплуатацию турбовинтовые пассажирские самолеты Ил-18, Ан-10 и Ан-24. В 60-е годы появилось новое поколение самолетов гражданской авиации. Межконти-

нентальный лайнер Ил-62 имеет дальность беспосадочного полета свыше 9 тыс. км. Самолет Ту-154 соединяет лучшие качества самолетов предыдущего поколения — дальность Ил-18 и скорость Ту-104 — и поднимает до 170 пассажиров.

Широкофюзеляжный самолет-аэробус Ил-86 — представитель нового поколения отечественных пассажирских лайнеров. Он предназначен для перевозки 350 пассажиров на расстояние до 4000 км с крейсерской скоростью 900—950 км/ч.

В декабре 1977 года прошел летные испытания турбореактивный самолет Як-42. Созданный в конструкторском бюро А. С. Яковлева самолет может перевозить 120 пассажиров на расстояние до 1850 км со скоростью 820 км/ч.

Советский Союз по праву называют великой авиационной державой. Ее воздушные трассы пролегли более чем в 90 зарубежных государствах, связав между собой почти 4000 городов и населенных пунктов.

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ САМОЛЕТ

Основные закономерности, объясняющие почему и как летает самолет, были рассмотрены в главе 2. Здесь мы остановимся лишь на тех вопросах, которые непосредственно связывают рассмотренные ранее закономерности с полетом моделей самолетов и особенностями их изготовления.

Мы выяснили, что при движении крыла со скоростью v и угле атаки а на него действует аэродинамическая сила В, составляющими которой являются подъемная сила У и сила лобового сопротивления X. Причем чем больше и и а, тем большие значения сил X и У. В зависимости от соотношения значений подъемной силы У и силы тяжести самолета G самолет будет лететь горизонтально или под углом к горизонту, набирая или теряя высоту. А соотношение силы тяги Р силовой установки и силы лобового сопротивления X определяет, летит ли самолет с постоянно установившейся скоростью или с ускорением (замедлением).

Рассмотрим основные режимы полета самолета.

Самолет может лететь по прямолинейной или криволинейной траектории, с постоянной или переменной скоростью, по горизонтальной траектории и по траектории, наклонной к горизонту (рис. 6.7). Полет с постоянной скоростью называется установившимся.

Рассмотрим установившийся горизонтальный полет (рис. 6.7, а). Пусть самолет летит прямолинейно по горизонтальной траектории с некоторой постоянной воздушной скоростью при некотором угле атаки. В этом случае на самолет действует полная аэродинамическая сила В. Разложим эту силу по правилу параллелограмма на две составляющих: перпендикулярно направлению полета — У и по полету — X. Подъемная сила крыла У будет направлена вертикально, так как самолет летит горизонтально, а сила лобового сопротивления X направлена прямо против движения. На самолет действует сила тяжести G, приложенная в центре тяжести и направленная вертикально вниз. По величине силы У и G должны быть равны, иначе самолет не будет лететь горизонтально.

Наконец, на самолет действует сила тяги Р винта, которая направлена

Рис. 6.7. Основные режимы установившегося полета самолета: а — горизонтальный полет; б — подъем; в — спуск (планирование).Рис. 6.7. Основные режимы установившегося полета самолета: а — горизонтальный полет; б — подъем; в — спуск (планирование).

Рис. 6.7. Основные режимы установившегося полета самолета: а — горизонтальный полет; б — подъем; в — спуск (планирование).

Рис. 6.7. Основные режимы установившегося полета самолета: а — горизонтальный полет; б — подъем; в — спуск (планирование).

в общем случае по направлению движения самолета. Эта сила уравновешивает силу лобового сопротивления. Итак, при установившемся горизонтальном полете подъемная сила крыла равна силе тяжести самолета, а тяга винта — лобовому сопротивлению. При отсутствии равенства этих сил движение будет или неравномерным, или криволинейным.

Рассмотрим теперь, какие силы действуют на самолет при установившемся подъеме (рис. 6.7, б). Подъемная сила У направлена перпендикулярно движению самолета, сила лобового сопротивления X — против движения самолета, сила тяги Р — по движению и сила тяжести G — вертикально вниз. Все эти силы, как мы уже знаем, должны находиться в равновесии. Так как подъемная сила перпендикулярна направлению движения, то при подъеме она не будет совпадать с направлением силы тяжести и, следовательно, не может ее уравновешивать (как это было в горизонтальном полете).

Разложив силу тяжести G на две составляющих G\ и Gs (последняя направлена по линии действия силы XV Мы видим, что подъемная сила уравновешивает только одну составляющую — силу Gx. Другую же составляющую — силу Gs — вместе с силой лобового сопротивления X должна уравновешивать сила тяги двигателя Р. Таким образом, при подъеме самолета тяга двигателя частично выполняет роль подъемной силы. Нетрудно заключить, что чем больше будет угол подъема, тем большую часть силы тяжести должна будет уравновешивать тяга двигателя.

При подъеме самолет, двигаясь поступательно, одновременно наби-

рает высоту. Та высота, которую самолет набирает за 1 с, называется вертикальной скоростью подъема. Вертикальная скорость будет тем больше, чем больше избыток тяги силовой установки.

Установившееся планирование самолета — это равномерное его движение с задросселированным двигателем по прямолинейной нисходящей траектории (рис, 6.7, в). Планирование характеризуется непрерывной потерей высоты. В летной практике под планированием принято понимать все случаи пологого прямолинейного равномерного снижения самолета, когда тяга двигателя меньше минимальной потребной тяги для установившегося горизонтального полета. При планировании (если пренебречь силой тяги задросселированного двигателя) на самолет действуют те же силы, что и на планер (см. предыдущую главу). _

В полете самолет все время преодолевает сопротивление воздуха. Эту работу выполняет его силовая установка. В качестве силовой установки используют либо двигатель и воздушный винт, либо реактивный двигатель. Здесь мы расскажем только о работе воздушного винта, потому что на большинстве летающих моделей устанавливают двигатель и воздушный винт, так как реактивные двигатели для летающих моделей пока широкого распространения не получили.

Итак, при вращении воздушного винта его лопасти набегают на поток воздуха под некоторым углом атаки и отбрасывают его назад, а сами стремятся двигаться вперед в соответствии с третьим законом Ньютона (тела действуют друг на друга с силами, направленными по одной прямой, равными по абсолютному значению и противоположными по направлению).

Воздушный винт при этом развивает силу, которая тянет самолет вперед и поэтому называется силой тяги или просто тягой винта. Тяга винта уравновешивает лобовое сопротивление самолета и сообщает ему необходимую для полета поступательную скорость.

Воздушный винт состоит из лопастей и соединяющей их центральной части — ступицы. Силу тяги развивают лопасти винта. Сечение лопасти (профиль) имеет форму, подобную форме профиля крыла. Профиль лопасти переменный: у конца лопасти тонкий, а к оси постепенно утолщается.

Ребро лопасти, которое при вращении набегает на поток воздуха, называется ребром атаки или передней кромкой, а заднее —1 ребром обтекания или задней кромкой.

Основной геометрической величиной, характеризующей воздушный винт, является его диаметр, т. е. диаметр окружности, описываемой при вращении винта концами его лопастей. Еще одна важная характеристика воздушного винта — его шаг. Теоретический шаг воздушного винта — это расстояние, которое движущийся поступательно с определенной скоростью винт должен был бы пройти за один полный оборот, если бы он двигался в воздухе, как в неподатливой среде. При полете самолета воздушный винт вследствие податливости воздуха продвигается за один оборот на расстояние, обычно несколько меньшее теоретического шага. Это расстояние называют действительным шагом винта или его поступью. Разность между теоретическим шагом и поступью называется скольжением винта.

Работа лопастей воздушного винта подобна работе крыла. Но движение винта сложнее. В отличие от крыла лопасти винта в полете не только движут-

Рис. 6.8. Представление о силе тяги воздушного винта и угле атаки лопасти при работе винта: а — на месте; б — в полетеРис. 6.8. Представление о силе тяги воздушного винта и угле атаки лопасти при работе винта: а — на месте; б — в полете

Рис. 6.8. Представление о силе тяги воздушного винта и угле атаки лопасти при работе винта: а — на месте; б — в полете

Рис. 6.8. Представление о силе тяги воздушного винта и угле атаки лопасти при работе винта: а — на месте; б — в полете

ся вперед, но еще и вращаются. Как же возникает сила тяги воздушного винта? Выделим на лопасти маленький элемент, ограниченный двумя сечениями (рис. 6.8, а). Его можно рассматривать как маленькое крыло, которое в полете движется по винтовой линии. Следовательно, элемент лопасти, подобно крылу самолета, создает аэродинамическую силу R. Эту силу мы можем разложить на две силы — параллельную оси винта и перпендикулярную ей. Сила, направленная вперед, будет силой тяги элемента лопасти; вторая, меньшая сила, направленная против вращения винта,— тормозящей силой.

Сила тяги винта в значительной степени зависит от скорости полета: с увеличением скорости она уменьшается. Почему это происходит и какое значение имеет для полета? Когда самолет стоит на земле и силовая установка работает, то лопасти винта имеют только одну скорость — окружную. Значит, воздух набегает на лопасти по направлению стрелки А в плоскости вращения винта. Угол между направлением набегающего потока и хордой про

филя лопасти будет углом атаки. Как мы видим, он равен углу установки лопасти.

Иная картина получается в полете, когда винт не только вращается, но и движется вперед. Эти движения складываются, и в результате лопасть движется по винтовой линии (рис. 6.8, б), а угол между набегающим потоком воздуха и хордой профиля лопасти (угол атаки) уменьшается и становится меньше угла установки лопасти. Чем больше скорость полета, тем меньше углы атаки лопастей, а следовательно, меньше и сила тяги.

Сила тяги винта зависит от его диаметра, от ширины лопасти винта, от угла атаки, под которым лопасть встречает поток воздуха, и от скорости, с которой вращается винт, т. е. от частоты вращения. Для получения определенной силы тяги можно или малую массу воздуха отбрасывать с большой скоростью (малый диаметр винта и большая частота вращения), или большую массу воздуха отбрасывать с малой скоростью (большой диаметр винта и малая частота вращения). Во втором случае затраты энергии меньше. Отсюда следует, что выгоднее применять винты большого диаметра. В то же время винты боль-

шого диаметра громоздки, больше весят, кроме того, на концах их лопастей окружная скорость может достигнуть скорости звука, что приведет к снижению коэффициента полезного действия винта.

Для каждого сечения лопасти окружная скорость вращения различна: около оси она равна нулю, а на конце лопасти наибольшая. Поэтому угол наклона (установки) лопасти должен уменьшаться от ее центра к концам. Наклон лопасти связан с расстоянием, которое проходят разные точки сечения винта за один оборот. Чтобы лопасть работала одинаково по всей длине и углы атаки всех сечений были примерно одинаковыми и равными углу, соответствующему наибольшей тяге, нужно закручивать лопасть винта, придавая ей в разных сечениях разный наклон. Эти важные особенности мы будем учитывать при изготовлении винтов для силовых установок наших моделей.

КАК УСТРОЕН САМОЛЕТ

Все современные самолеты можно разделить на гражданские и военные. Первые входят в состав гражданской авиации (ГА), вторые — в состав Военно-Воздушных Сил (ВВС).

Гражданский воздушный флот используется для перевозок воздушным путем людей и различных грузов. О летных данных современных пассажирских самолетов можно судить по данным, представленным в таблице 3.

Название самолета

Год выпуска

Количество пассажиров

Скорость полета, км/ч

Дальность полета, км

Ил-18Д

1957

Турбовинтовые

122

самолеты

650

6500

Ан-10

1957

100

630

4000

Ту-1 44

1957

170

750

8400

Ан-24

1959

50

450

2000

Ту-104Б

1955

Реактивные ci

100

амолеты

800

3100

Ту-134А

1963

80

850

3000

Ил-62

1963

186

850

9200

Як-40

1967

32

550

1500

Ту-154

1968

164

900

3850

Ил-86

1976

350

950

4000

Як-42

1977

120

820

1850

Летные данные самолетов ГА

Таблица 3

По характеру выполняемых задач, летно-тактическим данным и вооружению можно выделить такие группы самолетов ВВС: бомбардировщики, истребители-бомбардировщики, истребители, разведчики, военно-транспортные, санитарные самолеты, самолеты связи и др.

Рассказать о всех современных самолетах в этой книге невозможно. Всех желающих более широко ознакомиться с современными самолетами можно отослать к рекомендованной в конце книги литературе.

В принципе все современные самолеты, в том числе и учебно-тренировоч-

Рис. 6.9. Учебно-тренировочный самолет Як-18: 1 —воздушный винт; 2—двигатель; 3— маслобак; 4 — противопожарная перегородка; 5 — фонарь; 6 — сиденье инструктора; 7 — сиденье курсанта; 8—антенна радиостанции; 9—бензобак; 10— приемник воздушного давления; 11— основная опора шасси; 12— посадочная и рулежная фара; 13— передняя опора шасси; 14— жалюзи капота.

ные, имеют сходные по назначению и устройству основные агрегаты и системы. Поэтому, чтобы получить общее представление об устройстве самолета, ознакомимся с самолетом конструкции А. С. Яковлева Як-18 (рис. 6.9).

Крыло — главная часть самолета, поскольку оно создает подъемную силу, необходимую для поддержания самолета в воздухе. На самолете Як-18 крыло, свободнонесущее, т. е. не имеющее подкосов. Оно состоит из центроплана, соединенного с фюзеляжем, и двух отъемных плоскостей, называемых консолями. Форма консолей трапециевидная, с закругленными концами. Каркас крыла имеет двухлонжеронную конструкцию, т. е. состоит из двух мощных продольных балок — лонжеронов и набора нервюр. Нервюры образуют профиль крыла и служат для передачи на ложнероны тех усилий, которые воспринимаются обшивкой крыла.

Элероны — это небольшие отклоняющиеся части на концах крыла, расположенные у задней его кромки. Они обеспечивают самолету поперечную управляемость.

Фюзеляж является силовой основой самолета и служит для крепления крыла, моторамы, оперения, шасси и других частей самолета, а также для размещения кабин летчиков.

Самолет Як-18 двухместный. Кабины инструктора и ученика располо-

жены одна за другой. Место инструктора находится впереди, а ученика — сзади, так как с заднего сиденья ему легче определять положение самолета в воздухе, а следовательно, и учиться управлять самолетом. На самолете двойное управление, т. е. все рычаги управления полетом самолета и двигателем, а также приборы, необходимые для контроля работы двигателя и пилотирования самолета, имеются в обеих кабинах.

Оперение состоит из стабилизатора, руля высоты, киля и руля направления. Стабилизатор и руль высоты составляют горизонтальное оперение, а киль и руль направления — вертикальное. Стабилизатор служит для создания продольной устойчивости самолета. В отличие от крыла стабилизатор имеет двояковыпуклый симметричный профиль. Руль высоты служит для продольного управления самолетом.

Киль играет ту же роль, что и киль лодки,— он обеспечивает путевую устойчивость. Киль укреплен неподвижно в плоскости симметрии самолета. Руль направления предназначен для изменения курса самолета.

Силовая установка представляет собой сочетание двигателя (мотора) и воздушного винта и служит для преобразования энергии топлива в силу тяги. Для закрепления двигателя на самолете служит подмоторная рама. Воздушный винт на самолете двухлопастный, металлический, тянущего типа.

Шасси — взлетно-посадочное устройство самолета. Оно служит и для передвижения самолета по земле. Шасси самолета Як-18 трехопорные, с передней опорой. Для уменьшения лобового сопротивления самолета шасси убирается в полете.

Оборудование самолета выбирается в соответствии с типом и назначением самолета. Как правило, оно включает радиосвязное, пилотажное, аэронавигационное оборудование, приборы контроля силовой установки и систем самолета, систему автоматического управления захода на посадку и др. На самолете Як-18 установлена приемопередающая радиостанция и комплект приборов перечисленного выше оборудования.

СХЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА «ЧИЖИК»

На рисунке 6.10 приведен общий вид модели и ее чертеж с основными размерами. На листе бумаги вычертим в натуральную величину крыло, стабилизатор и киль модели.

Постройку модели начнем с изготовления воздушного винта (рис. 6.11) из гладко выструганного липового бруска размером 240X26X15 мм. На обеих широких сторонах бруска вдоль и поперек него проведем точно посередине прямые линии. В точке пересечения этих линий просверлим отверстие для оси. Оно должно пройти точно через пересечения линий на обеих сторонах бруска. В случае даже небольшого отклонения отверстия в сторону брусок будет негоден и его придется заменить новым. Ось изготовим из проволоки. Винт должен быть насажен на нее плотно. Поэтому отверстие для оси лучше сделать по диаметру проволоки.

Сделаем из плотной бумаги шаблоны лопасти винта. Установим верхний шаблон на бруске так, чтобы средние линии на шаблоне и на бруске совпали (рис. 6.12, а). Очертим сначала одну лопасть, а затем, повернув шаблон вок-

Рис. 6.10. Модель самолета «Чижик»: а — общий вид; б — чертеж модели; в — чертеж крыла; г — чертеж стабилизатора.

руг оси, вторую. Точно так же вычертим шаблоны винта и на оборотной стороне бруска.

Прежде чем приступить к срезанию лишних частей древесины, сделаем на бруске ножовкой пропилы, как показано на рисунке. Это облегчит работу по изготовлению винта.

Аккуратно вырежем ножом винт по контуру. Места обработки зачистим напильником. На боковых сторонах каждой лопасти обрисуем боковой шаблон (рис. 6.12, б) и срежем лишнюю часть древесины (рис. 6,12, в).

Дальше начинается самая ответственная работа — вырезание лопастей винта. Обработку кромок начнем, срезая верхний правый угол сначала одной лопасти, а затем другой. Нижняя поверхность лопасти плоская, поэтому срежем лишнюю часть древесины по диагонали бруска (рис. 6.12, г). А теперь верхней части лопасти придадим форму верхнего обвода профиля. Форма сечений лопасти видна из рисунка 6.12, д, е.

Вырезав лопасти винта ножом, обработаем их напильником и шкуркой.

Обработку надо вести до тех пор, пока толщина лопастей у втулки не будет равна примерно 2,5 мм, уменьшаясь к концам лопасти до 1 мм. Обе лопасти должны иметь одинаковую форму.

Готовый винт центрируют. Надев его на тонкую стальную проволоку, дадим лопастям легкий толчок — винт должен «замирать» в горизонтальном положении. Если одна из лопастей опустится вниз,то это значит, что она тяжелее. Ее следует зачистить шкуркой в тех местах, где она на ощупь кажется толще, и добиться равновесия. Готовый винт покроем нитролаком.

Теперь сделаем рейку-фюзеляж. Ее длина 950, ширина 6 и высота 9 мм. Под стабилизатором рейка плавно утончается до сечения 6X6 мм. Поверхность рейки зачистим шкуркой.

К передней части рейки снизу крепится подшипник, назначение которого удерживать ось винта и обеспечить его легкое вращение. Вырежем ножницами полоску жести шириной 6 и длиной 50 мм. Отступая 12 мм от каждого конца, просверлим небольшие сквозные отверстия, чтобы ось винта свободно входила в них. Плоскогубцами согнем полоску так, как показано на рисунке 6.13, а. Изгиб нужно сделать точно, чтобы высота, на которой находятся отверстия, была одинаковой на обеих половинках подшипника.

Вырежем ножом брусочек (вкладыш) и установим его точно между согнутыми концами подшипника. Вдоль нижнего края сделаем желобок, в котором, не задевая его стенок, будет вращаться ось винта.

На переднем конце рейки сделаем для подшипника вырез глубиной 1 мм. Подшипник вместе с вкладышем вставим в этот вырез, туго примотаем нитками и промажем нитки клеем. Прикрепив подшипник, установим на место винт. Для этого один конец оси из стальной проволоки диаметром 0,7—1,0 мм изогнем по форме крючка, проденем ось в подшипник, наденем на нее две жестяные шайбочки и вставим ось в отверстие ступицы винта. Конец оси изогнем плоскогубцами, как показано на рисунке.

Установим винт, проверим, легко ли он вращается, не погнута ли ось. При вращении винт не должен качаться из стороны в сторону.

Рис. 6.11. Чертеж винта: а — боковой шаблон; б — верхний шаблон.

Рис. 6.12. Этапы изготовления винта: а — расчерченная заготовка; б — заготовка, вырезанная по верхнему шаблону; в — заготовка, вырезанная по боковому шаблону; г — вырезание лопасти (1 — срезать верхний правый край бруска; 2 — срезать по диагонали нижнюю поверхность лопасти; 3 — придать верхней части лопасти форму верхнего обвода профиля); О — готовый винт; е — сечения лопасти винта.

Рис. 6.13. Подшипник и крючки для установки резинового двигателя: а — изготовление подшипника; б — задний крючок резиномотора.

Рис. 6.15. Конструкция крепления крыла.Рис. 6.15. Конструкция крепления крыла.

Рис. 6.15. Конструкция крепления крыла.

Рис. 6.15. Конструкция крепления крыла.

На заднем конце рейки, под килем, укрепим второй крючок для резинового двигателя. Форма крючка и его крепление к рейке показаны на рисунке 6.13, б.

Приступим к изготовлению крыла. Передняя и задняя кромки крыла одинаковы. Изготовим их из сосновых реек длиной 600 мм. Длина кромок меньше полного размаха крыла, так как к их концам еще будут крепиться закругления. В середине крыла кромки толще (4X3 мм), к концам — тоньше (3X2 мм). Напильником и шкуркой придадим краям кромок овальное сечение. Заготовленные ранее прямые кромки следует изогнуть. Каждую из них перегнем у середины. Для проверки правильности изгиба наложим кромки на чертеж (сначала на вид сверху, а затем на вид спереди). Придадим кромке угол поперечного

V. Изгибать кромки будем над ог-„

нем спиртовки (свечи или электро- ис* * е еРвюРы кРыла- паяльника), предварительно вымочив середины кромок в течение 15 мин.

Оба концевых закругления сделаем из одной сосновой или бамбуковой рейки шириной 7—8 и толщиной 2 мм. Согнутую рейку надколем посередине в нескольких местах и затем расколем на два закругления. Каждое из

закруглений зачистим напильником. Сечение после зачистки должно быть 3X2 мм. Закругления соединим с кромками «на ус». Места соединений обмотаем нитками, которые затем промажем клеем.

Нервюры (рис. 6.14) изготовим из бамбука. Они различны как по длине, так и по форме, так как крыло сужается от середины к концам. Пронумеруем нервюры на одной половине крыла, начиная от средней, которую будем считать нулевой. На кромках крыла разметим карандашом места крепления нервюр, сделаем в этих местах проколы-гнезда и вставим на клею нервюры. Устанавливая нервюры,

нужно проверять, не скошены ли они, одинакова ли их высота.

Изготовленный каркас крыла прикрепим нитками к стойке и планке (рис. 6.15). Установочный угол крыла должен быть в пределах +3°. Планку прикрепим к рейке-фюзеляжу с помощью хомутиков, вырезанных из жести, или привяжем резинкой.

Проверим точность изготовления крыла: все ли нервюры установлены ровно, нет ли выступающих «горбом». Неисправности устраним до обтяжки.

Сначала одну, а затем вторую половину крыла обтянем папиросной бумагой. Полоски бумаги возьмем с припуском 2—3 см по длине и ширине крыла. Нужно добиться очень ровного натяжения бумаги на крыле. Смазав клеем только среднюю нервюру, наложим да нее конец бумажной полосы. Затем, смазав клеем верхнюю поверхность остальных нервюр половины крыла, кромки и закругление, наложим бумагу, аккуратно расправляя ее по крылу. Затем проделаем такую же операцию и на второй половине крыла. Припуски бумаги не следует подвертывать под кромки крыла; их надо срезать ножом или сошкурить (после полного высыхания клея).

Процесс изготовления стабилизатора подобен процессу изготовления закруглений крыла. Разница только в том, что берется более широкая рейка, чтобы сделать сразу три закругления: два для стабилизатора и одно для киля. Две половинки рейки для стабилизатора соединим между собой «на ус». Изогнутую рейку для киля укоротим так, чтобы высота киля была 100 мм. Роль нервюры посередине стабилизатора будет выполнять планочка. К ней прикрепим стабилизатор и киль, как показано на рисунке 6.16. Стабилизатор привяжем к рейке-фюзеляжу резинкой.

Оперение обтянем папиросной (или конденсаторной) бумагой: стабилизатор — только сверху, а киль — с двух сторон. Для того чтобы бумага лучше натянулась и не имела даже небольших морщин, обтянутую часть модели (крыло, стабилизатор и киль) следует слегка опрыснуть водой из пульверизатора. При этом надо следить за тем, чтобы части эти не покоробились.

СХЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА «ЛАСТОЧКА»

На рисунке 6.17, а, б приведены общий вид модели и ее чертеж с основными размерами. Эта модель отличается от предыдущей тем, что несущей поверхностью у нее является не только крыло, но и стабилизатор, который создает, подъемную силу. Поэтому стабилизатор имеет профиль, подобный профилю крыла (рис. 6.17, в). Кроме того, модель имеет специальное посадочное приспособление (рис. 6.18), возвращающее ее на землю в том случае, если она, попав в сильный восходящий поток, начнет исчезать из поля зрения. Прицип работы такого приспособления не сложен. Через определенное время (зависящее от длины тлеющего фитилька) стабилизатор отклоняется на угол 40—50°, нарушая регулировку модели, и она начинает снижаться.

Воздушный винт этой модели складывающийся (рис. 6.19). Это имеет большое значение для уменьшения лобового сопротивления модели. После

Рис. 6.17. Схематическая модель самолета «Ласточка»: а — общий вид; б — чертеж; 6 — нервюры крыла (1) и стабилизатора (2).

Передняя кромка

Примотать ниткой

Задняя Стабилизатор

Центральная нервюра

ный крю-чок

рейка

Бамбуковый штырёк

Рейка- фюзеляж

Аб

Киль

Резинка имткП

Нит^фитиль

^-Нитка (ограничи- ^тель)

Нитка (ограничитель) г

того как кончится завод резинового двигателя, лопасти винта складываются по направлению потока воздуха. Диаметр винта сравнительно большой. Винт такого размера и мощный резиновый двигатель позволяют модели за время моторного полета набирать значительную высоту, где она легко попадает в восходящие потоки воздуха.

Облегченную рейку-фюзеляж (сечением 8X10 мм) склеим из двух заранее выдолбленных реек (рис. 6.20). Чтобы такая рейка не изгибалась под воздействием заведенного резинового двигателя, поставим сверху мачту и расчалку из ниток (см. рис. 6.17).

Подшипник (рис. 6.21) изготовим из жести. Заготовку подшипника обожмем плоскогубцами на стальной проволоке диаметром 1,5 мм и таким способом получим втулку. Спаяем места соединений, затем на металлической прямоугольной оправке сделаем коробочку и вновь спаяем места соединений.

Конструкция крыла модели такая же, как у модели, построенной нами ранее: крыло имеет переднюю и заднюю кромки сечением 3x4 мм, нервюры из сосновых реек, бамбуковые закругления сечением 2 X ХЗ мм. Для прочности в центральной части крыла поставим лонжерон длиной 460 мм из сосновой рейки. В центре крыла сечение лонжерона 5 X X 2,5 мм, а к концам постепенно уменьшается до 3 X 2,5 мм. Снизу лонжерон закруглим, так чтобы в сечении был полукруг, плоская сторона которого соединяется с нервюрами. Крыло прикрепим к рейке-фюзеляжу с помощью проволочных подкосов и планки (рис. 6.22).

Рис. 6.18. Устройство посадочного приспособления модели: а — крепление проволочного крючка к стабилизатору; б — упорная площадка на рейке-фюзеляже; в — автомат заряжен; г — автомат сработал.

Рис. 6.19. Воздушный винт модели: а — устройство механизма складного винта; б — боковой шаблон; в — верхний шаблон; г — сечение заготовки и профиль лопасти винта; д — конструкция механизма складного винта.

Киль изогнем из бамбука сечением 2X1,5 мм. Концы киля заострим и, смазав клеем, вставим в прорези-гнезда на рейке-фюзеляже.

Стабилизатор тоже сделаем из бамбука: кромки сечением 2Х 1,5, нервюры сечением 1,5X1 мм. Следует помнить, что нервюры стабилизатора имеют небольшой изгиб.

Теперь нам надо сделать посадочное приспособление (см. рис. 6.18). Для этого в центре задней кромки стабилизатора к средней нервюре привяжем проволочный крючок. Для установки стабилизатора на рейке-фюзеляже за килем приклеим небольшую фанерную площадку с реечкой впереди, которая будет служить упором для стабилизатора.

Рис. 6.20. Сечения облегченных реек-фюзеляжей.Рис. 6.20. Сечения облегченных реек-фюзеляжей.На рисунке схематично показана работа этого механизма. Перед запуском модеди стабилизатор устанавливают в горизонтальное положение, для чего натягивают резинку, а затем стягивают ниткой крючки. Между нитками вставляют фитиль — обычный шнурок, предварительно пропитанный в растворе марганцовки и просушенный. Если фитиль поджечь, то он будет медленно тлеть и через определенное время пережжет нитку, удерживающую стабилизатор в горизонтальном положении, и механизм

Рис. 6.20. Сечения облегченных реек-фюзеляжей.

Рис. 6.20. Сечения облегченных реек-фюзеляжей.

сработает. Длина фитиля выбирается (тарируется) опытным путем до запусков модели. Отклонение

стабилизатора фиксируется ниткой, привязанной к двум крючкам.

Винт изготовим из липового брусочка размером 300X 36X 21 мм. Размеры шаблонов показаны на рисунке 6.19. Процесс изготовления винта мы уже

освоили. Следует только обратить внимание на то, что этот винт имеет выпукло-вогнутый профиль. Это обеспечивает повышенную тягу воздушного

винта.

В целях снижения лобового сопротивления модели лопасти винта в конце моторного полета складываются, откидываясь назад под действием воздушного потока. Для этой цели они соединены со ступицей шарнирно (см. рис. 6.19,а). Винт имеет стопор, назначение которого — останавливать винт всегда в одном положении. Чтобы стопор работал, между ступицей винта и подшипником установлена пружина. Когда натяжение резинового двигателя в конце моторного полета ослабнет, вал винта под воздействием пружины переместится вперед. При этом хвостовая часть крючка зацепится за стопор и лопасти винта сложатся.

Рис. 6.21. Подшипник модели: а — общий вид; б — развертка; в — этапы изготовления.Рис. 6.21. Подшипник модели: а — общий вид; б — развертка; в — этапы изготовления.Шарнир складывания лопастей (см. рис. 6.19, д) состоит из двух металлических щечек, привязанных к ступице нитками. До установки щечек просверлим два отверстия для осей шарнира, а затем лобзиком отпилим лопасти от ступицы. После этого соберем весь механизм и промажем нитки клеем.

Рис. 6.21. Подшипник модели: а — общий вид; б — развертка; в — этапы изготовления.

Рис. 6.21. Подшипник модели: а — общий вид; б — развертка; в — этапы изготовления.

резиновый двигатель для

МОДЕЛИ САМОЛЕТА

В качестве резинового двигателя для моделей чаще всего используется специальная резиновая нить: круглая диаметром 1—1,2 мм или плоская сечениями 1 X 3 и 1X 4 мм. Для изготовления резинового двигателя сделаем простое приспособление: в доску вобьем два гвоздя на расстоянии друг от друга, равном 90% расстояния между крючками для крепления резинового двигателя на модели (размер А на рис. 6.23). Резиновую нить обмотаем вокруг гвоздей без натяжения. Затем те части нити, ив которых надо сделать ушки жгута, растянем и обмотаем толстой ниткой, изоляционной лентой или узкими полосками лейкопластыря. Обмотанный участок жгута сложим вдвое, снова обогнем вокруг гвоздя и обмотаем нитками шейку ушка. Размеры ушка должны быть минимальными.

Готовый резиновый двигатель промоем теплой водой с мылом и, стряхнув, воду, высушим в закрытом помещении при комнатной температуре. Вытирать и выносить на воздух мокрую резину не рекомендуется. Только что сделанный рези- номотор не следует сразу закручивать, так как резина может лопнуть.

Рис. 6.22. Крепление крыла.Рис. 6.22. Крепление крыла.Готовый резиновый двигатель густо смажем касторовым маслом и только через несколько дней произведем первую закрутку. Сначала резиновый двигатель вытянем два- три раза, постепенно увеличивая длину вытяжки, затем закрутим его на несколько оборотов. После раскрутки повторим закручивание, но число оборотов увеличим. Для определения максимально допустимого числа оборотов испытаем запасной резиномотор, доведя его до разрыва.

Рис. 6.22. Крепление крыла.

Рис. 6.22. Крепление крыла.

Рис. 6.23. Изготовление резинового двигателя.

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА МОДЕЛЕЙ САМОЛЕТОВ

К сборке модели мы подготовили рейку-фюзеляж с винтом, резиновый двигатель, обтянутые бумагой крыло, стабилизатор и киль. Проверим, не погнута ли ось винта, не покороблены ли обтянутые бумагой части модели. От перемены температуры и влажности воздуха крыло и оперение, изготовленные из тонких реек, могут изогнуться. Из-за возможных искривлений крыла и оперения углы установки половинок крыла или стабилизатора становятся неодинаковыми, а это приводит к неправильному полету модели.

Все замеченные неисправности устраним до сборки модели. Незначительные изгибы исправить просто: место, подлежащее исправлению, изогнем руками несколько раз. Но делать это надо очень осторожно! Если таким способом исправить деталь невозможно, то место изгиба нагреем над горячей плиткой (но не над огнем) и выпрямим деталь. Если и в этом случае перекосы не устраняются, то придется снять обтяжку со всей половинки крыла или стабилизатораг выпрямить изгиб над электроплиткой и держать исправляемую часть в нужном положении до ее остывания. Зачистив деталь от остатков бумаги и клея, обтянем ее вновь.

Сборку, т. е. установку оперения и крыла проведем так же, как и сборку схематической модели планера. Сначала нитками (без клея и гвоздей) или резинкой прикрепим стабилизатор с килем. Перед установкой крыла найдем центр тяжести модели с надетым на крючки резиновым двигателем (рис. 6.24). Крыло установим так, чтобы первая треть его ширины находилась над отмеченным местом. Приступим к регулировке модели. Сначала проверим,

Рис. 6.24. Определение центра тяжести модели.

ВетерВетер—Не толкать сильно /Подвинуть крыло назад /Подвинуть крыло Вперед

Ветер

Ветер

"—* Правильно

Рис. 6.25. Регулировка модели самолета на планирование.

как модель планирует, т. е. как она летит без работающего мотора. От легкого толчка рукой модель должна пролететь, медленно и плавно спускаясь, 10—12 м. В таком полете мы определим наилучшее расположение крыла, а также проверим, не имеет ли модель перекосов.

Модель самолета должна хорошо планировать. Резиновый двигатель работает около минуты, и за это время модель обычно поднимается на некоторую высоту. Задача заключается в том, чтобы добиться дальнейшего хорошего планирования модели. Для регулировочного запуска на планирование возьмем модель со свободно провисающим резиновым двигателем одной рукой снизу за рейку-фюзеляж, между крылом и стабилизатором или под крылом. Не сильным плавным движением руки толкнем модель, направляя ее носовую часть слегка вниз (рис. 6.25). При грубых ошибках в установке крыла или оперения модель резко поворачивает в сторону, пикирует или круто взмывает вверх — кабрирует. Разберем эти случаи.

Поворот модели возможен по двум наиболее часто встречающимся причинам: неровно стоит киль или неодинаковы углы установки правой и левой половины крыла. Внесем требуемые исправления. Проверим, не искривлена ли рейка-фюзеляж. Искривленную рейку лучше заменить новой, так как исправить ее трудно.

Пикирование тоже обычно вызывается двумя причинами: неправильным углом установки крыла, т. е. таким положением крыла, при котором передняя его кромка располагается ниже, чем задняя, или наклонным положением стабилизатора. Угол установки стабилизатора исправим так. Освободив крепление задней части стабилизатора, подложим под соединительную планку бумажные клинышки и вновь примотаем стабилизатор.

Кабрирование вызывается причинами, обратными тем, которые могли вызвать пикирование, а именно: слишком большим установочным углом крыла или неверной установкой стабилизатора, при которой задняя кромка значительно выше передней.

Если при первых пробных запусках модели замечены лишь незначительные отклонения от ровного пологого планирования, то их можно устранить уточнением центровки модели. Добившись хорошего планирования, испытаем модель в полете с небольшим заводом резинового двигателя. Возьмем модель левой рукой за рейку-фюзеляж около винта, а правой закрутим резиновый двигатель, вращая винт по часовой стрелке. В первый раз заведем его не более чем на 60 оборотов.

Задача такого пробного запуска — проследить за правильностью тяги винта. Нам уже известно, что модель планирует хорошо, поэтому если при

моторном запуске в полете появились отклонения от прямой линии, то они чаще всего вызваны неверным положением оси винта. Внимательно осмотрим подшипник и, заметив погрешности, устраним их. Добившись ровного полета модели при заводе резинового двигателя на малое число оборотов, можно увеличить его завод.

ПОЛЕТ МОДЕЛИ С ПОЛНОСТЬЮ ЗАВЕДЕННЫМ РЕЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Заводить резиновый двигатель лучше всего с помощью ручной дрели — это значительно ускоряет процесс. Порядок работы следующий. В патрон ручной дрели зажимают проволочный крючок и на него одевают заднее ушко резинового двигателя. Помощник держит модель левой рукой за рейку- фюзеляж, а правой за винт. Заводящий в это время вытягивает резиновый двигатель строго по направлению рейки-фюзеляжа и начинает его закручивать. Когда будет достигнута примерно половина завода, заводящий начинает сокращать длину жгута, продолжая при этом закручивать резиновый двигатель. С появлением второго ряда «барашков» закрутку прекращают, ушко снимают с крючка дрели и надевают на крючок модели. При закрутке надо считать обороты. Делается это так: заводящий вслух считает обороты от одного до десяти, а помощник — десятки оборотов.

При запуске возьмем модель правой рукой за рейку-фюзеляж, левой рукой удерживая винт, и поднимем модель над головой. Отпустим винт и лег

ким плавным толчком пустим модель вперед.

Правильно отрегулированная модель быстро набирает высоту и летает плавными кругами. После остановки двигателя модель переходит в планирующий спуск. Часто бывает, что при увеличении числа оборотов модель переходит в кабрирование. В этом случае надо наклонить вал винта вниз на угол 1—2°, слегка подрезав конец рейки и подложив под верхнюю часть подшипника бамбуковый клинышек (рис. 6.26).

Если же модель кабрирует и в моторном, и в планирующем полете, необходимо сдвинуть назад крыло, т. е. увеличить переднюю центровку.

При пикировании в моторном полете необходимо проверить, не перекашивается ли подшипник и не изгибается ли рейка-фюзеляж от натяжения заведенного резинового двигателя. Если изгиб рейки-фюзеляжа невелик и подшипник укреплен хорошо, вал винта нужно сместить вверх. Если же прогиб рейки- фюзеляжа значительный, то причи-

Рис. 6.26. Продольная регулировка модели нак- на Очевидна непрочность рейки; лоном оси винта вниз.придется заменить ее другой.

Обычно модель разворачивается в сторону, обратную вращению винта (влево при правом винте). Это явление называется реакцией винта и объясняется следующим. Винт при вращении встречает сопротивление воздуха и стремится накренить модель в сторону, противоположную вращению. Создавшийся крен вызывает в свою очередь разворот модели. Устранить крен проще всего путем поворота оси винта на угол 1—3° в сторону, противоположную развороту модели. Таким образом, ось винта правого вращения приходится поворачивать впра

во (рис. 6.27). Не рекомендуется ре- Рис. 6.27. Поперечная регулировка модели по- гулировать модель перекосом кры- воротом оси винта в сторону вращения, ла или смещением киля.

У хорошо отрегулированной модели почти весь завод резинового двигателя должен расходоваться на набор высоты. Если модель набирает высоту плохо или даже садится с работающим двигателем, то необходимо добавить 2—3 нити резины и повторить запуск.

ТРЕБОВАНИЯ К МОДЕЛЯМ САМОЛЕТОВ

С РЕЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ

К схематическим моделям самолетов предъявляются следующие технические требования:

несущая поверхность (суммарная площадь крыла и стабилизатора) не более 12 дм2;

минимальная масса модели без двигателя —90 г;

максимальная масса резинового двигателя — 20 г.

Схематические модели самолетов разнообразны. Лучшая схема — модель с высокорасположенным крылом размахом 700—800 мм, при хорде 120—130 мм. Воздушный винт модели оснащают механизмом складывания лопастей для уменьшения лобового сопротивления модели при планировании.

Для моделей с малым углом набора высоты резиновый двигатель должен быть тонким, а воздушный винт — малого диаметра. Для моделей с крутой траекторией набора высоты применяют воздушный винт большего диаметра при укороченном резиновом двигателе. В обоих случаях максимальная масса резинового двигателя — 20 г.

Выбрать средние размеры для модели можно, воспользовавшись рисунком 6.28.

Размеры заготовки для воздушного винта вам поможет определить рисунок 6.29 и таблица 4.

Рис. 6.28. Примерное соотношение размеров

схематической модели самолета.

Рис. 6.29. Схема определения размеров заготовки для воздушного винта модели: а — вид в плане; б — вид сбоку.

Таблица 4

Соотношения между размерами заготовки, шагом и диаметром винта

Примечание: размеры t?i и а2 постоянны и не зависят от шага h винта.

h

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

b\

0,0610

0,0700

0,0770

0,0840

0,0930

Ь2

0,0210

0,0230

0,0260

0,0280

0,0310

ах

0,120

at

0,80

Примечание: размеры а\ и а2 постоянны и не зависят от шага h винта.

Пример расчета. Дано: диаметр 0=300 мм, шаг h = 0,90. Определить ai, а2, Ъ\, Ь2.

О1 = 0,12 X 300= 36 мм;

Ь\ = 0,07X300= 21 мм;

аг — 0,08 X 300 = 24 мм;

Ь2 = 0,023X 300= 6,9 мм.

КОРДОВАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА «ЯСТРЕБОК»

Кордовые модели самолета совершают полеты по кругу и управляются с помощью стальных нитей — корд.

Управляя кордой, запускающий может заставить модель лететь горизонтально или выполнять в полете различные эволюции.

Кордовые модели оснащаются двигателями внутреннего сгорания.

Аэродромом для них служит ровная площадка диаметром 40—50 м, расположенная в парке или на стадионе.

На рисунке 6.30 приведены общий вид и чертеж модели с основными размерами. Модель рассчитана под серийный компрессионный микродвигатель МК-17 с рабочим объемом цилиндра 1,5 см3.

Как всегда, сначала вычертим рабочие чертежи модели, а затем приступим к ее изготовлению.

Постройку начнем с крыла. Прежде всего изготовим шаблон профиля крыла. Для нашей модели лучше всего подойдет профиль CLARK- 10% (рис. 6.31, а). Нижний обвод этого профиля плоский, поэтому крыло с таким профилем проще изготовить начинающему моделисту. Но для этой же модели можно выбрать и пилотажный профиль NACA- 0012 (рис. 6.31, б). Данные профилей возьмем из таблицы 5.

Нервюры крыла изготовим из полосок липового шпона толщиной 1,5 мм. Такой шпон можно напилить циркулярной пилой в школьной мастерской. Сначала отпилим пластинки толщиной 2—2,5 мм, а затем, прибив к доске две дюралюминиевые полоски толщиной 1,5 мм и положив между ними пластинки липы, сошкурим лишнюю часть древесины до толщины 1,5 мм. Нервюры можно изготовить и из фанеры толщиной 1,0—1,5 мм. Технология изготовления нервюр такая же, как и у модели планера «Дрозд».

Рис. 6.30. Общий вид (а) и чертеж (б) кордовой модели самолета «Ястребок».Рис. 6.30. Общий вид (а) и чертеж (б) кордовой модели самолета «Ястребок».Заднюю кромку крыла сечением 15X4 мм и обе полки лонжерона сечением 6X2 мм выстругаем из сосны. Переднюю кромку сечением 8X10 мм после сборки крыла сточим, придав ей форму носка нервюры. В передней и задней кром-

Рис. 6.30. Общий вид (а) и чертеж (б) кордовой модели самолета «Ястребок».

Рис. 6.30. Общий вид (а) и чертеж (б) кордовой модели самолета «Ястребок».

Таблица 5

Координаты точек профиля крыла

X, %

0

2,5

5,0

10

20

30

40

50

60

Профиль CLARK-10%

у,%

верхней точки нижней точки

1,25

1,25

5,56

1,20

6,75 0,8

8,20

0,36

9,72

0,03

10,00

0

9,75

0

9,00

0

7,82

0

Профиль CLARK-6%

у,%

верхней точки нижней точки

1,25

1,25

3,25

0,73

3,93

0,47

4,81

0,20

5,64

0,01

5,86 0

5,70

0

5,26

0

4,59 0

Профиль NACA-0012

у,%

верхней точки нижней точки

0

0

2,62

—2,62

3,56

—3,56

4,68

—4,68

5,74

—5,74

6,0

—6,0

5,8

—5,8

5,29

—5,29

4,56

—4,56

ках сделаем ножовкой неглубокие пропилы, в которые войдут носок и хвостик нервюр. Глубина пропилов должна быть одинаковой. Переднюю кромку желательно облегчить, выбрав полукруглой стамеской лунку с тыльной стороны. Выполняя эту операцию, будьте осторожны, так как соскользнувшей стамеской можно поранить руку.

Приступим к сборке крыла. Сначала вставим носки нервюр в прорези пе- ' редней кромки, а затем хвостики в прорези задней. Далее в нижний пропил вставим нижнюю полку лонжерона. Наложив каркас крыла на рабочий чертеж, проверим правильность сборки и устраним возникшие неточности. В верхний пропил вставим верхнюю полку лонжерона. Прежде чем проклеивать места стыков, нужно прикрепить булавками или гвоздиками переднюю и заднюю кромки крыла к доске — стапелю — или положить на каркас тяжелые предметы, например напильники, резцы и др. Промазав клеем места стыков нервюр с кромками и лонжероном, оставим крыло до полного высыхания.

К внешней торцовой нервюре между полками лонжерона приклеим груз (из свинца) массой 20 г для уравновешивания массы корды в полете.

Просохшее крыло тщательно прошкурим, т. е. сточим те части лонжеронов и кромок, которые выступают за контуры профиля крыла. Обточим пе-

реднюю и заднюю кромки: передняя должна иметь форму носка, а задняя — форму хвостика нервюры. Средний, узкий отсек крыла сверху и снизу оклеим полоской чертежной бумаги.

К левой (если смотреть сзади) торцовой нервюре приклеим направляющую пластинку для корды (см. рис. 6.34, г), выпиленную лобзиком из фанеры толщиной 1—1,5 мм.

Фюзеляж изготовим из двух липовых (или сосновых) дощечек толщиной 8—10 мм и длиной 500 мм. Контуры фюзеляжа перерисуем с чертежа на дощечки, а затем ножом срежем лишнюю часть древесины. В верхней дощечке сделаем вырез для крыла. Эту работу нужно выполнять очень внимательно, примеряя шаблон крыла.

В носовой части фюзеляжа будет крепиться микродвигатель МК-17. Для его установки сделаем на фюзеляже вырез. Двигатель должен входить в этот вырез плотно. Для обеих сторон носовой части фюзеляжа выпилим щечки из фанеры толщиной 1 мм. Крыло и стойку шасси (рис. 6.32) вставим в прорези. После этого торцы дощечек смажем клеем, соединим между собой, свяжем резиновой нитью и оставим до полного высыхания.

Стабилизатор, киль и руль высоты вырежем из липовых пластинок толщиной 2—3 мм. Приклеим стабилизатор и киль к фюзеляжу, а затем щечки носовой части фюзеляжа.

Топливный бачок (рис. 6.33) сделаем из жести (можно использовать банку из-под кофе). Сначала изготовим шаблон бачка — деревянную оправку. Полоску жести согнем по оправке. Места стыков пропаяем, применяя паяльную кислоту. Ее можно приготовить самим: в соляную кислоту будем опускать кусочки цинка до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Следует иметь в виду, что паяльная кислота вызывает ржавление, поэтому готовый бачок надо тщательно промыть водой.

Для изготовления топливопроводов лучше всего использовать медную трубку с внутренним диаметром 1—1,5 мм. Впаяем трубки в бачок, как

Рис. 6.33. Топливный бачок.Рис. 6.33. Топливный бачок.

Рис. 6.33. Топливный бачок.

Рис. 6.33. Топливный бачок.

показано на рисунке. Припаяем к нему маленькие ушки, с помощью которых бачок будет крепиться к фюзеляжу.

Система управления полетом модели показана на рисунке 6.34. В этой системе отклонение ручки управления 1 от нейтрального положения через натянутые корды 2 заставляет поворачиваться вокруг оси качалку 3. Поворот качалки вызывает перемещение тяги 4, которая через кронштейн 5 отклоняет руль высоты 6. При отклонении ручки управления синхронно отклоняется руль высоты модели.

Качалку выпилим лобзиком из дюралюминиевой пластинки толщиной 1 —1,5 мм и прикрепим ее к крылу с помощью болта диаметром 3 мм. Между гайками поставим шайбы. Качалка должна вращаться свободно (но не болтаться).

Кронштейн вырежем из дюралюминиевой полоски толщиной 1 мм. Согнем полоску под прямым углом и с помощью одной-двух заклепок прикрепим к рулю. Такие заклепки нетрудно сделать самим из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм. Заклепки можно заменить болтиками диаметром 2 мм.

Руль высоты прикрепим к стабилизатору на шарнирах — полосках ткани, приклеенных в шахматном порядке. Качалка и кронштейн соединяются между собой тягой. Тягу можно сделать целиком из стальной проволоки диаметром 2 мм, но лучше использовать деревянную круглую палочку с проволочными ушками на концах. К концам ушек припаяем шайбочки.

Нам осталось установить на модель колеса. Можно взять готовые пластмассовые колеса из авиамодельных наборов или же от детских игрушек.

Обтянем модель цветной миколентной бумагой. Фюзеляж, стабилизатор с рулем, киль и крыло покроем один-два раза эмалитом. Затем обтяжку крыла покроем эмалитом еще раз. Для обтяжки крыла можно использовать лавсановую пленку. Пленку приклеим к каркасу клеем БФ или «Момент» и прогладим горячим утюгом, чтобы она натянулась.

Теперь окончательно оформим модель: наклеим на обтяжку вырезанные из цветной бумаги буквы, цифры и т. п. Не рекомендуется наносить надписи кистью — в большинстве случаев это получается неаккуратно.

Корду изготовим из стальной проволоки ОВС толщиной 0,25 или 0,3 мм. Концы корды нужно хорошо заделать. Для этого конец корды сложим в петлю, сдвоенное место обмотаем тонкой медной проволокой и пропаяем. Для соединения корды с тягами управления модели (или с качалкой) применяют застежки из стальной проволоки диаметром 0,5 мм (рис. 6.35).

Корду необходимо аккуратно хранить и эксплуатировать, так как ее неисправность обычно приводит к аварии модели. Для хранения корды изготовим фанерные катушки диаметром 150 мм из трех дисков. Перед полетами корду надо протирать чистой тряпочкой.

Достаточное натяжение корды — важнейшее условие успешного полета модели. Существует несколько способов увеличения натяжения корды. Так, руль направления, повернутый во внешнюю сторону, создает силу, которая в полете поворачивает модель в направлении «из круга». Отклонение руля должно быть в пределах 8—10°. Смещение оси двигателя относи-

Рис. 6.34. Система управления полетом модели: а — схема управления Ц — ручка управления; 2 — корды; 3 — качалка; 4 — тяга; 5 — кронштейн; 6 — руль высоты); б — чертеж качалки; в — крепление качалки к крылу; г — направляющая пластинка для кордовых нитей; д — кронштейн на руле высоты; е — крепление руля высоты к стабилизатору.

Рис. 6.35. Принадлежности для запуска кордовой модели.Рис. 6.35. Принадлежности для запуска кордовой модели.тельно оси модели в направлении «из круга» позволяет получить дополнительную силу, которая также увеличивает натяжение корды.

Рис. 6.35. Принадлежности для запуска кордовой модели.

Рис. 6.35. Принадлежности для запуска кордовой модели.

Следует иметь в виду, что при передней центровке модель хорошо выполняет горизонтальный полет, но проигрывает в маневренности. Для первых полетов модели нужна центровка в пределах 10—15% от носка хорды. Натяжение корды зависит также от скорости полета модели. При уменьшении скорости в два раза натяжение корды уменьшится в четыре раза.

КОРДОВАЯ МОДЕЛЬ ИСТРЕБИТЕЛЯ ЯК-3

Прежде всего вычертим рабочие чертежи: вид модели сбоку, крыло и стабилизатор. Наша модель контурная — вид ее фюзеляжа только сбоку дает представление о самолете Як-3 (рис. 6.36).

Для фюзеляжа нужна дощечка из липы длиной 570, шириной 100 и толщиной 8 мм. Если дощечки такой ширины нет, то ее можно склеить из двух по 50 мм клеем ПВА или казеиновым. После того как клей высохнет, дощечку простругаем и зачистим шкуркой. Затем через копировальную бумагу перенесем с чертежа на дощечку контуры фюзеляжа и выпилим его лобзиком. К носовой части фюзеляжа приклеим подмоторную раму, состоящую из двух брусочков твердой древесины (граба, бука или березы) размером 90X ЮХ 8 мм. Фюзеляж сделаем облегченным. Свободное пространство заполним пенопластом или, если его нет, поставим сосновые или липовые рейки. Снизу фюзеляжа по контуру нервюры приклеим пластинку из фанеры толщиной 1.5 мм размером 190X35 мм.

Рис. 6.36. Кордовая модель истребителя Як-3: а — общий вид; б — конструкция; 1—7 — шаблоны нервюр.

5. Зак. 1811 А. М. Ермаков

Рис. 6.37. Кордовая модель истребителя Ла-5.

Рис. 6.38. Кордовая модель штурмовика Ил-2.

предварительно закрепив ее 4—6 мелкими гвоздиками. К ней будет крепиться крыло. Слои фанеры должны быть расположены так: два слоя перпендикулярно фюзеляжу и один, средний, вдоль фюзеляжа.

Киль модели лучше всего сделать из пенопласта, а если его нет, то из пластинки липы толщиной 2—3 мм. Руль направления приклеим так, чтобы он был отклонен на 4—5° влево при виде спереди.

Стабилизатор и рули высоты изготовим из пластинок липы толщиной 2 мм. Соединяются рули со стабилизатором с помощью приклеенных полосок ткани, расположенных в шахматном порядке.

Кабину пилота выпилим лобзиком из плексигласа или склеим из целлулоида.

Для крепления крыла сделаем два бамбуковых штырька диаметром 5 мм и вклеим их в фюзеляж перед передней и задней кромками крыла.

Приступая к изготовлению крыла, прежде всего сделаем шаблон центральной нервюры симметричного профиля NACA-0012 (см. табл. 5).

Лонжероны и кромки крыла изготовим из сосны: лонжероны сечением 3X4, переднюю кромку — 3X5, а заднюю — ЗХЮ мм. Законцовки сделаем из пенопласта или из пластинок липы. Нервюры выпилим по шаблону из фанеры толщиной 1 —1,5 мм и только нервюры № 3 из фанеры толщиной 3 мм — к ним будут приклепываться стойки шасси. Колеса прикрепим к стойкам болтиками диаметром 3 мм.

Модель обтянем миколентной бумагой, всю обшивку покроем 3—4 раза эмалитом, а затем окрасим иЗ\ пульверизатора разведенной нитрокраской. Крыло и стабилизатор сверху Зеленые, снизу голубые, фюзеляж зеленый. Звезды можно сделать из бумаги красного цвета.

На модель устанавливают микролитражные двигатели МК-17, МК-12, ЦСТКАМ-2,5 или «Ритм».

Для авиамоделистов, желающих построить модели-копии самолетов, участвовавших в Великой Отечественной войне, приводим чертежи, общий вид и основные размеры моделей двух легендарных самолетов — истребителя Ла-5 (рис. 6.37) и штурмовика Ил-2 (рис. 6.38). Конструкция моделей и процесс их изготовления точно такие же, как и у истребителя Як-3. На эти модели устанавливают микродвигатели с рабочим объемом цилиндра 2,5 м3 (МК-12, ЦСТКАМ-2,5, «Ритм»).

ПАРЯЩАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА «БЕРКУТ»

Описываемая парящая модель самолета представляет собой свободно- несущий моноплан с крылом, расположенным на пилоне (рис. 6.39). Эта модель является упрощенным вариантом спортивной таймерной модели самолета.

Постройку модели, как обычно, начнем с вычерчивания рабочих чертежей. Нервюры крыла имеют выпукло-вогнутый профиль NACA-4409 (см. табл. 2). В центральной прямоугольной части крыла нервюры одинаковые, а на суживающихся его частях они имеют разные размеры. Все нервюры вырежем по шаблону из фанеры толщиной 1 мм. Одинаковые нервюры лучше всего обработать в пачке. На нервюрах сделаем пропилы в местах расположения полок лонжеронов и передней кромки, а затем облегчим нервюры. Сечения полок лонжеронов в прямоугольной части крыла следующие: верхней полки переднего лонжерона 3X3, нижней полки переднего лонжерона 2,5X2,5, верхней полки заднего лонжерона 2X2, нижней полки заднего лонжерона 1,5X1,5 мм. Сечения полок на суживающихся частях крыла: переднего лонжерона 2,5X2,5, заднего 1,5X1,5 мм. Сечение передней кромки крыла — прямоугольное 3X2 мм, а задней (по форме хвостовой части нервюр) — треугольное шириной 8 мм (рис. 6.40).

Соберем сначала центральную часть крыла, а затем суживающиеся части. Сборку надо выполнять на ровном столе или на ровной доске. Законцовки крыла выгнем из бамбука.

После высыхания клея суживающиеся части крыла соединим с центральной частью так, чтобы они имели угол поперечного V, равный 25°. Для этого между полками лонжерона вставим на клею фанерные бобышки, вырезанные так, чтобы они создавали угол 25°. Полки лонжерона, переднюю и зад-

11401140Рис. 6.39. Парящая модель самолета «Беркут»: а — общий вид; б — чертеж модели.Рис. 6.39. Парящая модель самолета «Беркут»: а — общий вид; б — чертеж модели.003003

1140

1140

Рис. 6.39. Парящая модель самолета «Беркут»: а — общий вид; б — чертеж модели.

Рис. 6.39. Парящая модель самолета «Беркут»: а — общий вид; б — чертеж модели.

003

003

' Рис. 6.40. Конструкция крыла.

нюю кромки приклеим встык. Для усиления узла стыка подклеем целлулоидные (или фанерные) уголки.

Стабилизатор (рис. 6.41) изготовим так же, как крыло. Все его нервюры одинаковые с плоско-выпуклым профилем CLARK=6% (см. табл. 5).

Нервюры вырежем из фанеры толщиной 1 мм. Сечения полок лонжеронов: переднего 2,5X2,5, заднего 2X2 мм; нижней полки у этого лонжерона нет. Передняя кромка — прямоугольного сечения 2X2 мм, задняя — треугольная шириной 6 мм. Законцовки выгнем из бамбука.

Фюзеляж модели наборной конструкции (рис. 6.42). Он состоит из четырех стрингеров и распорок. В носовой части расположены два шпангоута, к которым крепится подмоторная рама для двигателя. На фюзеляже неподвижно установлен пилон (рис. 6.43); к нему будет крепиться крыло модели. Чертеж боковой рамы (вид фюзеляжа сбоку) наложим на ровную доску и по контуру вобьем мелкие гвозди (рис. 6.44). Вдоль них расположим стрингеры, сечение которых в носовой части фюзеляжа 3X3, в хвостовой 2,5X2,5 мм. Сечение распорок 3X2 мм. Измерив по чертежу длину распорок, отрежем их от заготовленных реек. Концы распорок заострим лопаточкой, а в стрингерах сделаем проколы — гнезда, в которые и вставим заостренные распорки. Установив все распорки первой рамы, промажем клеем места стыка. Чтобы рама не приклеилась к чертежу, под места стыка подложим листочки папиросной бумаги.

После того как клей хорошо просохнет, снимем раму. Вторую раму собе-

Бруски подмоторной рамыБруски подмоторной рамы

Бруски подмоторной рамы

Бруски подмоторной рамы

рем так же, как и первую. Затем приступим к сборке фюзеляжа. Чтобы рамы не смещались, задние концы стрингеров временно свяжем ниткой или резинкой. В местах стыка распорок со стрингерами сделаем проколы, в которые и вставим распорки. Длина распорок указана на чертеже (вид сверху). Теперь изготовим из фанеры два шпангоута : передний толщиной 3, задний — 1,5 мм. В шпангоутах сделаем отверстия, в которые затем вставим брусочки подмоторной рамы сечением ЮХ 10 мм. Материал для брусочков — бук (береза).

Пилон выпилим лобзиком из фанеры толщиной 3 мм (см. рис. 6.43), соединим его с подмоторными

Рис. 6.42. Конструкция фюзеляжа.

Рис. 6.43. Пилон модели.

брусочками и шпангоутами, а затем установим всю эту конструкцию в носовую часть фюзеляжа. Сверху на пилоне закрепим фанерную площадку. По бокам пилона приклеим пластинки из пенопласта и, когда они просохнут, обработаем их по форме симметричного профиля.

Киль изготовим из пластинки твердого пенопласта (если пенопласт легкий, его армируют сосновыми реечками).

Стойку шасси изогнем из стальной проволоки диаметром 2—2,5 мм и прикрепим ее нитками к подмоторной раме. Колесико можно взять готовое — от сломанной детской игрушки. В хвостовой части фюзеляжа установим детали посадочного приспособления: площадку и крючок (рис. 6.45).

Топливный бачок должен быть небольшим. Изготовим его из прозрачного целлулоида, для того чтобы можно было контролировать расход топлива, а следовательно, и время работы двигателя.

Модель обтянем цветной миколентной бумагой и 2—3 раза покроем обтяжку эмалитом.

Изготовив все части модели, приступим к ее сборке. Двигатель МК-17 прикрепим к подмоторной раме с помощью четырех болтов. Крыло привяжем к пилону резиновой нитью. Стабилизатор установим на площадку и закрепим резиновой нитью.

Собрав модель, определим ее центр тяжести. У нашей модели он должен быть расположен на расстоянии, равном примерно 65% хорды крыла.

Регулировать модель нужно в поле, чтобы поблизости не было деревьев или построек. Первые регулировочные полеты следует проводить в тихую

Рис. 6.44. Технология сборки рам для фюзеляжа.Рис. 6.44. Технология сборки рам для фюзеляжа.погоду, лучше утром или вечером. Регулировку начнем с запусков на планирование. Возьмем правой рукой модель за фюзеляж под пилоном, поднимем ее над головой и сделаем пробежку. Во время пробежки выпустим модель из рук и, продолжая бежать рядом с моделью, поймаем ее. Если при этом модель устойчива, то можно выпустить ее из рук, толкнув вперед. Модель должна плавно пролететь расстояние около 15 м. Если она планирует очень круто, то надо проверить, точно ли установлено крыло на пилоне. Оно должно быть установлено под углом +3°. В случае правильной установки крыла следует подло

Рис. 6.44. Технология сборки рам для фюзеляжа.

Рис. 6.44. Технология сборки рам для фюзеляжа.

жить под заднюю кромку стабилизатора реечку толщиной 1—2 мм. Если модель задирает нос, угол установки стабилизатора необходимо увеличить или подложить реечку под заднюю кромку крыла. Регулируя модель изменением углов установки стабилизатора или крыла, нужно добиться минимальной скорости снижения.

После того как модель будет отрегулирована на планирование, приступим к ее регулировке с работающим двигателем. Во время первых запусков двигатель должен работать 4—5 с на малой частоте вращения. Если полет прошел хорошо, то при каждом следующем запуске частоту вращения двигателя можно постепенно увеличивать.

Следует помнить, что при работе двигателя на модель оказывает влияние реактивный момент винта, стремящийся накренить модель в сторону, проти-

воположную вращению. Этот момент устраняется смещением оси двигателя вниз на 2—3° и в сторону вращения винта на 1,5—2° (вправо, если смотреть на модель сзади).

Для наклона оси двигателя в сторону следует подложить шайбочку между рамой и лапками двигателя спереди. Для изменения наклона оси двигателя вниз надо рассверлить отверстия в подмоторной раме до 3,2—3,3 мм, для того чтобы появился зазор, позволяющий смещать ось двигателя вниз (или вверх).

Окончательно регулируя модель, надо добиться, чтобы модель при установившейся частоте вращения двигателя устойчиво набирала высоту правой спиралью, а в момент остановки двигателя продолжала полет в сторону спирали моторного полета.

Не забывайте при каждом запуске зажечь фитиль автомата принудительной посадки модели!

О ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Чтобы создать надежный авиационный двигатель, нужно учесть много противоречивых требований. Он должен быть мощным и иметь малый вес, должен быть легким и достаточно прочным. Ведь ни в какой другой машине так не опасна даже мелкая поломка, как в авиадвигателе, где она может грозить безопасности полета. Кроме того, авиадвигатель должен быть очень экономичным. Это необходимо прежде всего потому, что нельзя загружать самолет чересчур большим количеством топлива. Ведь задача самолета перевозить по воздуху пассажиров и грузы, а не топливо для собственных двигателей.

Двигатель первого самолета, поднявшегося в воздух в 1903 году, развивал мощность всего лишь 12 л. с. (1 л. с.= 735,5 Вт). Этот двигатель имел четыре цилиндра, расположенных в ряд. Такие двигатели назвали рядными.

В процессе работы двигатель нагревается. Чтобы избежать перегрева, его охлаждают. Рядные двигатели охлаждаются жидкостью, поэтому их и называют двигателями жидкостного охлаждения. Однако жидкость для охлаждения, которую приходится возить на самолете, уменьшает полезную нагрузку. Тогда решили использовать для охлаждения воздух, обтекающий двигатель в полете. Для того чтобы двигатель отдавал как можно больше тепла, его цилиндры располагают не вдоль направления полета, а поперек, в виде лучей звезды. Отсюда и название — звездообразные двигатели. Для улучшения охлаждения поверхности на цилиндрах звездообразного двигателя делают специальные ребра.

С развитием авиации возрастали требования к скорости самолетов, а следовательно, нужны были все более мощные двигатели. Число цилиндров двигателей увеличивалось — их стали располагать в два ряда в виде латинской буквы V (V-образные). Появились двухрядные и многорядные звездообразные двигатели. Но, несмотря на все старания конструкторов, каждая единица дополнительной мощности вызывала, как правило, увеличение веса и габаритов двигателя. Так продолжалось до тех пор, пока в практику самолетостроения не вошли реактивные двигатели — двигатели, развивающие значительно большую тягу при меньшем весе и размерах.

Рис. 6.46. Устройство компрессионного микродвигателя МК-17: 1 — обтекатель; 2 — воздушный винт; 3 — коленчатый вал; 4 — картер; 5 — шатун; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — контрпоршень; 9— головка; 10— винт регулировки степени сжатия; 11— игла регулировки подачи топлива; 12 — штуцер подвода топлива; 13 — диффузор (всасывающий патрубок); 14 — золотник.

Двигатели, используемые в авиационных моделях, относятся к микролитражным. Широкое использование поршневых двигателей для моделей объясняется тем, что они просты по конструкции и в эксплуатации.

Компрессионный (компрессия — сжатие) микродвигатель для моделей (рис. 6.46) состоит из поршневой группы (поршень и цилиндр) и кривошипного механизма, в который входят коленчатый вал и шатун, преобразующий поступательное движение поршня во вращательное движение вала. Все эти детали монтируются в корпусе, называемом картером.

Рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания состоит из четырех циклов: впуска горючей смеси, ее сжатия, сгорания рабочей смеси и выпуска продуктов сгорания. .

Приступая к составлению топливной смеси для двигателя, нужно поМнить следующее. Для смеси следует подготовить чистую посуду с герметическими пробками. Готовую смесь надо отфильтровать. Компоненты смеси для компрессионных двигателей соединяют в таком порядке: касторовое и минеральное масло растворяют в эфире, затем добавляют керосин или соляровое масло, и, в последнюю очередь — присадки. Для компрессионных двигателей в качестве присадок используют амилнитрит и нитробензол.

Рецепты топливных смесей:

1. Масло минеральное

33%

3. Масло касторовое

25%

Эфир этиловый

33%

Эфир этиловый

35%

Керосин

34%

Масло соляровое

40%

2. Масло касторовое

28%

4. Масло касторовое

28,5%

Эфир этиловый

22%

Эфир этиловый

41%

Керосин

50%

Керосин

28,5%

Амилнитрит

2%

Рис. 7.1. «Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова.Рис. 7.1. «Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова.

Рис. 7.1. «Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова.

Рис. 7.1. «Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова.

Глава 7. МОДЕЛИ ВЕРТОЛЕТОВ

О ВЕРТОЛЕТАХ И ВЕРТОЛЕТЧИКАХ

Вертолет — это летательный аппарат тяжелее воздуха, подъемная сила которого создается несущим винтом, приводимым во вращение силовой установкой. Вертолет имеет много преимуществ перед самолетом. Для того чтобы самолет держался в воздухе, необходимо постоянное поступательное движение: он не может висеть в воздухе неподвижно. Посадка самолета и его взлет требуют большого умения. Кроме того, и это наиболее важно, самолет нуждается в дорогостоящих аэродромах, расположенных обычно далеко от города. У вертолета нет этих недостатков. Машина поднимается с места без разбега, по вертикали и может неподвижно висеть в воздухе.

Первое упоминание об аппарате с винтом, имеющим вертикальную ось, содержится в записях Леонардо да Винчи. В архивах были обнаружены рисунки аппарата, приводимого в действие мускульной силой человека. Но первым реальным проектом вертолета был проект М. В. Ломоносова.

На конференции Российской Академии наук 4 февраля 1754 года предстояло рассмотреть вопрос, связанный с исследованием строения верхних слоев атмосферы. В своем докладе М. В. Ломоносов рассказал тогда об изобретенной им специальной машинке, названной им «аэродромической машинкой» (т. е. «воздухобежной»), способной подниматься вертикально. Идея ее проста: два небольших винта должны вращаться в разные стороны относительно одной общей вертикальной оси и создавать при этом подъем

ную силу.

Предложение Ломоносова было принято. И спустя четыре месяца он построил такую машинку (рис. 7.1) и представил ее Академии наук. Машинку подвесили на небольшом шнуре, перекинутом через два блока. На другом конце шнура прикрепили груз. Вес груза был подобран с таким расчетом, чтобы он полностью уравновешивал машинку. Стоило только завести пружину, которая служила двигателем, как машинка за счет вращающихся винтов начинала подниматься вверх. Так впервые в истории была доказана возможность осуществления вертикального полета с помощью горизонтально вращающихся винтов.

Рис. 7.2. Вертолет Б. Н. Юрьева.Рис. 7.2. Вертолет Б. Н. Юрьева.Идея полета с помощью вращающихся крыльев была настолько заманчивой, что после Ломоносова многие изобретатели стремились использовать ее.

Рис. 7.2. Вертолет Б. Н. Юрьева.

Рис. 7.2. Вертолет Б. Н. Юрьева.

Жуковским и его учениками Б. Н. Юрьевым, В. П. Ветчинкиным и воздушного винта, которая приме-Жуковским и его учениками Б. Н. Юрьевым, В. П. Ветчинкиным и воздушного винта, которая приме-1910—1911 годы стали поворотными в истории вертолетостроения. Они ознаменовались созданием Н. Е.

Жуковским и его учениками Б. Н. Юрьевым, В. П. Ветчинкиным и воздушного винта, которая приме-

Жуковским и его учениками Б. Н. Юрьевым, В. П. Ветчинкиным и воздушного винта, которая приме-

Г. X. Сабининым классической теории

няется и до наших дней. К этому же времени относятся их работы по определению силы тяги воздушных винтов с различными формами лопастей и различным их количеством в зависимости от частоты вращения.

Все это дало возможность Б. Н. Юрьеву (впоследствии академику) разработать оригинальный научно обоснованный проект вертолета (рис. 7.2). Впервые в мире в этом аппарате разрешены основные задачи управления, безопасности спуска и поступательного движения. Машина была снабжена двумя винтами: одним большим, несущим, и вторым хвостовым для парирования реактивного момента несущего винта. Если бы на вертолете был только один несущий винт, то вертолет в полете вращался бы вокруг своей вертикальной оси; малый хвостовой винт устранял возможность подобного вра-

щения.

Машина управлялась специальным автоматом-перекосом конструкции Юрьева. Это устройство дало возможность изменять плоскость вращения лопастей несущего винта. Например, в случае крена летчик мог с помощью автомата-перекоса выровнять машину. Сейчас без такого устройства не может обойтись ни один вертолет.

Проект вертолета Юрьеву пришлось переделывать несколько раз. И все же машина была создана и показана на Международной воздухоплавательной й автомобильной выставке в Москве в 1912 году. Автор проекта был награжден золотой медалью. После закрытия выставки начались практические испытания аппарата. К сожалению, не все теоретические достижения могли быть использованы. Двигатель оказался слишком маломощным. На продолжение опытов не было средств.

Над проблемой создания вертолета работали и зарубежные конструкторы. Так, испанский инженер X. Сиерва предложил заменить крылья самолета большим винтом, расположив его ось вертикально над кабиной самолета. Все остальные части самолета он оставил без изменений. Форма несущего винта была выбрана так, что он раскручивался от набегающего потока воздуха, создавая подъемную силу вместо крыла. Свой аппарат испанец назвал автожиром.

Автожир стал новым видом винтокрылых летательных аппаратов. Он отличается от вертолета тем, что поступательное движение его, как и на самолете, обеспечивал тянущий винт. Идея Сиервы быстро нашла практическое применение. Сам он создал несколько конструкций, доведенных до серийного производства.

Создать надежный и достаточно совершенный автожир оказалось проще,

Рис. 7.3. Вертолет ЦАГИ-1-ЭА в полете.Рис. 7.3. Вертолет ЦАГИ-1-ЭА в полете.Рис. 7.4. Вертолет «Омега» И. П. Братухина и Б. Н. Юрьева.Рис. 7.4. Вертолет «Омега» И. П. Братухина и Б. Н. Юрьева.Рис. 7.5. Легкий вертолет конструкции Н. И. Камова.Рис. 7.5. Легкий вертолет конструкции Н. И. Камова.

Рис. 7.3. Вертолет ЦАГИ-1-ЭА в полете.

Рис. 7.3. Вертолет ЦАГИ-1-ЭА в полете.

Рис. 7.4. Вертолет «Омега» И. П. Братухина и Б. Н. Юрьева.

Рис. 7.4. Вертолет «Омега» И. П. Братухина и Б. Н. Юрьева.

Рис. 7.5. Легкий вертолет конструкции Н. И. Камова.

Рис. 7.5. Легкий вертолет конструкции Н. И. Камова.

чем создать вертолет. Прежде всего \ автожир не нуждался в сложном механическом приводе, ведь несущий винт этого аппарата вращался свободно от набегающего потока воздуха. При снижении в случае отказа двигателя винт (ротор) продолжал вращаться (авторотировать) и подъемная сила противодействовала силе тяжести, т. е. тормозила снижение, делая спуск медленным и плавным, как на парашюте.

Конструкция автожиров постепенно изменялась. Для сокращения разбега перед взлетом несущий винт стали раскручивать принудительно с помощью мотора. В конце концов автожир стал взлетать без разбега — прыжком. Теперь буквально один шаг отделял автожир от вертолета. И конструкторы сделали этот шаг.

В 1932 году в СССР построенный под руководством профессора А. М. Черемухина вертолет ЦАГИ-1-ЭА (рис. 7.3) достиг высоты полета 600 м и продержался в воздухе 18 мин, что было рекордным достижением того времени. Аппарат имел один четырехлопастный несущий винт диаметром 11м, приводимый в движение двумя двигателями. Реактивный момент уравновешивался при помощи хвостового и носового винтов с изменяемым в полете шагом.

В 1939—1940 годах советские конструкторы И. П. Братухин и Б. Н. Юрьев построили вертолет «Омега», показавший высокие летные данные (рис. 7.4).

После войны, в 1945 году, авиаконструктор Н. И. Камов начал проектировать свой первый соосный вертолет Ка-8, который в 1949 году был показан на воздушном параде (рис. 7.5). Затем были построены вертолеты Ка-10, Ка-15, Ка-18,

Рис. 7.6. Вертолет Ми-1 — первая машина Рис. 7.7. Современный боевой вертолет Ми-24, конструкторского бюро М. Л. Миля.

Ка-26. Они отличались друг от друга полетной массой, модификацией двигателей и назначением. Совершенствовались и формы камовских машин.

В конце 1947 года было организовано конструкторское бюро по вертолето- строению, которое возглавил М. Л. Миль. Первым вертолетом этого конструкторского бюро был вертолет Ми-1, построенный в 1948 году и поступивший в эксплуатацию в 1950 году. Вертолет Ми-1 был создан по одновинтовой схеме с одним хвостовым винтом (рис. 7.6). По скорости и высоте полета этот вертолет в то время намного опередил иностранные одновинтовые вертолеты.

В конце 1952 года в серийном производстве появились новые советские десантно-транспортные вертолеты Ми-4. Вертолет Ми-4 имел специальный загрузочный люк, позволяющий погрузить внутрь фюзеляжа автомашину типа «Волга» или артиллерийское орудие.

В 1957 году на воздушном параде в Тушино впервые был показан турбовинтовой вертолет-гигант Ми-6. В октябре 1957 года на этом вертолете был установлен рекорд грузоподъемности: вертолет поднял 12 т груза на высоту 2400 м. Впоследствии на базе Ми-6 построили вертолеты: Ми-10 «Летающий кран» и пассажирский вертолет Ми-8.

Появившись значительно позже самолетов, вертолеты прочно заняли свое место в современной авиации. Ведь вертолет может сесть практически везде, а есди посадку произвести невозможно, то повиснуть над водой, над землей или горной вершиной и спустить на землю (поднять с земли) различные грузы, людей, почту. Используются вертолеты и для ведения монтажных работ, а вертолеты-краны — для перевозки тяжелых крупногабаритных грузов.

Значительное применение имеют вертолеты в военном деле. Переброска десантных войск, «охота» за подводными лодками, воздушная разведка, траление мин и др. — все это выполняют военные вертолеты. Вытянутый фюзеляж, убирающееся шасси, целый арсенал бортового вооружения — таковы основные признаки боевых вертолетов (рис. 7.7).

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ ВЕРТОЛЕТ

Подъемная сила и тяга для поступательного движения у вертолета создается с помощью несущего винта. В работе несущего винта вертолета и воздушного винта самолета есть много общего, но имеются и отличия. Сравни рая их работу, можно заметить, что при одинаковой мощности двигателя 1?яга несущего винта вертолета всегда больше, благодаря тому что диаметр несущего винта вертолета во много раз больше диаметра воздушного винта самолета. Тяга несущего винта в значительной степени зависит от его диаметра и числа оборотов. Так, при увеличении диаметра винта вдвое тяга его увеличивается приблизительно в 16 раз; при увеличении числа оборотов вдвое — примерно в 4 раза.

Несущий винт вертолета обладает исключительно важным свойством — способностью создавать подъемную силу в режиме самовращения (авторотации) в случае остановки двигателя, что позволяет вертолету совершать безопасный планирующий или парашютирующий (вертикальный) спуск и

посадку.

При висении и при вертикальном подъеме несущий винт (ротор) вертолета работает подобно воздушному винту. При поступательном полете ось его вращения наклоняется вперед и он работает в режиме косой обдувки (рис. 7.8).

Скорость движения лопасти относительно воздуха неодинакова. Она меньше у оси вращения и больше у конца лопасти и, кроме того, меняется в зависимости от положения лопасти по отношению к направлению полета. Так, при вращении винта скорость лопасти, движущейся вперед, слагается из скоростей от ее вращения и поступательного движения вертолета. Для лопасти же, движущейся назад, скорость будет определяться разностью

между скоростью от вращения винта и от поступательного движения вертолета. Из-за меньшей скорости у лопасти, движущейся назад, будет меньше

и подъемная сила. Чтобы этого не произошло, с помощью автоматических устройств увеличивают ее угол атаки для сохранения равновесия.

Рис. 7.8. Обтекание несущего винта вертолета воздухом: а — режим косой обдувки; б — пропеллерный режим.Рис. 7.8. Обтекание несущего винта вертолета воздухом: а — режим косой обдувки; б — пропеллерный режим.При остановке двигателя в воздухе вертолет переходит на режим авторотирования. В этом случае винт-ротор вращается без подвода мощности в результате действия аэродинамических сил. Последние обеспечивают необходимую тягу ротора и поддерживают его вращение. Но величина аэродинамических сил зависит от многих факторов. Основной из них — направление обдувки ротора воздушным потоком. При моторном полете воздушный поток набегает на ротор вертолета сверху, в режиме авторо-

Рис. 7.8. Обтекание несущего винта вертолета воздухом: а — режим косой обдувки; б — пропеллерный режим.

Рис. 7.8. Обтекание несущего винта вертолета воздухом: а — режим косой обдувки; б — пропеллерный режим.

Рис. 7.9. Уравновешивание реактивного момента тягой хвостового винта.Рис. 7.9. Уравновешивание реактивного момента тягой хвостового винта.тации — снизу. Для обеспечения авторотации необходима определенная скорость этого потока (прямого или косого), т. е. вертолет должен пере

Рис. 7.9. Уравновешивание реактивного момента тягой хвостового винта.

Рис. 7.9. Уравновешивание реактивного момента тягой хвостового винта.

Рис. 7.10. Двухвинтовые вертолеты: а — соосной схемы; б — продольной схемы; в — поперечной схемы.Рис. 7.10. Двухвинтовые вертолеты: а — соосной схемы; б — продольной схемы; в — поперечной схемы.мещаться относительно потока. Вот почему для безопасной авторотирующей посадки вертолет должен

Рис. 7.10. Двухвинтовые вертолеты: а — соосной схемы; б — продольной схемы; в — поперечной схемы.

Рис. 7.10. Двухвинтовые вертолеты: а — соосной схемы; б — продольной схемы; в — поперечной схемы.

иметь запас высоты.

По числу несущих винтов современные вертолеты принято классифици

ровать на одновинтовые, двухвинтовые и многовинтовые.

Наиболее распространена одновинтовая схема. Кроме несущего, одновинтовой вертолет обычно имеет хвостовой винт. Основное назначение хвостового винта состоит в том, что он гасит реактивный момент, который стремится развернуть вертолет в полете в сторону, противоположную вращению несущего винта. Чтобы понять это явление, представим себе человека, плывущего на плоту (рис. 7.9). При попытке развернуть плот он стремится повернуться в сторону, противоположную направлению движения весла.

Для того чтобы вертолет в полете не вращался, необходимо приложить к нему такой же момент, как и к несущему винту, но противоположного на* правления. Такой момент относительно центра тяжести вертолета и создает хвостовой винт. Момент равен произведению силы на плечо, поэтому хвостовой винт стараются расположить в хвостовой части вертолета на возможно

большем расстоянии от его центра тяжести, с тем чтобы увеличить плечо приложения силы, развиваемой винтом.

Вторая функция хвостового винта — путевое управление вертолетом. Это достигается путем изменения установочных углов лопастей Хвостового винта, приводимого во вращение из кабины пилота с помощью ножных педалей. С изменением углов установки меняется тяга рулевого винта и нарушается равновесие реактивного момента и момента тяги хвостового винта, действующих на вертолет, что позволяет поворачивать вертолет в нужном направлении.

Двухвинтовые вертолеты подразделяются на несколько подгрупп.

Рис. 7.11. Схема сил, действующих на вертолет при горизонтальном полете: А — плоскость вращения винта при висении; Б — при горизонтальном полете.Рис. 7.11. Схема сил, действующих на вертолет при горизонтальном полете: А — плоскость вращения винта при висении; Б — при горизонтальном полете.К ним относятся вертолеты соосной схемы (рис. 7.10, а), при которой на одной оси расположены один над другим два несущих винта, вращающихся в противоположные стороны; вертолеты продольной схемы (рис. 7.10, б) с расположением несущих винтов на концах фюзеляжа; вертолеты поперечной схемы (рис. 7.10, в) с расположением двух несущих винтов на крыле.

Рис. 7.11. Схема сил, действующих на вертолет при горизонтальном полете: А — плоскость вращения винта при висении; Б — при горизонтальном полете.

Рис. 7.11. Схема сил, действующих на вертолет при горизонтальном полете: А — плоскость вращения винта при висении; Б — при горизонтальном полете.

При двухвинтовой схеме вертолета реактивные моменты одинаковых несущих винтов взаимно уравновешиваются, потому что винты вращаются в противопложные стороны с одинаковой скоростью (поэтому на таких вертолетах нет хвостовых винтов).

Горизонтальный полет является основным режимом полета вертолета, так как он обычно занимает наибольшую часть времени полета. Необходимая тяга для поступательного горизонтального или наклонного движения вертолета создается наклоном плоскости вращения винта. При этом соответственно наклоняется и равнодействующая аэродинамических сил В на винте. В горизонтальном полете вертикальная составляющая силы В дает подъемную силу У, уравновешивающую силу тяжести G, а горизонтальная составляющая — тягу Р для движения по горизонту, уравновешивающую лобовое сопротивление X вертолета (рис. 7.11).

КАК УСТРОЕН ВЕРТОЛЕТ

Устройство современного одновинтового вертолета показано на рисунке 7.12.

В качестве силовых установок вертолетов применяют поршневые двигатели воздушного охлаждения или турбовинтовые реактивные двигатели.

Основными органами управления вертолетом в кабине летчика (рис. 7.13) являются ручка управления 2, педали ножного управления 3. рычаг управления общим шагом и корректор газа (рычаг «Шаг-газ») 4. Ручка управле-

Рис. 7.12. Устройство вертолета: 1 — лопасть несущего винта; 2 — втулка и автомат-перекос; 3 — главный редуктор; 4 — соединительный вал; 5 — промежуточный редуктор; 6 — вал, идущий к хвостовому винту; 7 — хвостовой винт; 8 — редуктор хвостового винта; 9 — опора; 10 — хвостовая балка; 11 — бак для бензина; 12 — вентилятор; 13 — основное шасси; 14 — выхлопной коллектор с глушителем; 15 — бак для масла; 16 — двигатель; 17— передняя стойка шасси; 18 — приборная доска; 19 — сиденья летчиков.

ния расположена перед сиденьем летчика и связана с автоматом-перекосом.

Если в полете переместить ручку управления вперед (от себя), не трогая других рычагов управления, то плоскость вращения винта и равнодействующая R (см. рис. 7.11) аэродинамических сил отклонятся в том же направлении (вперед). Благодаря этому вертолет, продолжая двигаться вперед, начнет снижаться. При этом сила Y станет меньше силы тяжести G вертолета, и вертолет расположится как при пикировании. Чтобы вертолет не снижался, нужно одновременно с отклонением ручки управления отклонить вверх и рычаг управления общим шагом.

При отклонении ручки управления назад (на себя) вертолет расположится «на кабрирование», его движение начнет замедляться (вплоть до движения назад). Соответственно при отклонении ручки вправо произойдет наклон и движение вертолета вправо, при отклонении ручки влево — вертолет наклонится влево и будет перемещаться в этом направлении.

Педали ножного управления расположены впереди сиденья летчика. Нажимая педали, летчик изменяет шаг рулевого винта, осуществляя тем самым путевое управление вертолетом.

Рычаг управления общим шагом расположен обычно слева от сиденья летчика. С его помощью летчик управляет одновременно изменением шага

Рис. 7.13. Кабина вертолета: 1 — доска приборов; 2 — ручка управления; 3 — педали; 4 — рычаг «Шаг-газ»; 5 — ручка тормоза несущего винта; 6 — ручка управления муфтой сцепления; 7 — пульт управления; 8 — сиденья пилотов; 9 — сиденья пассажиров.

(установочного угла) всех лопастей несущего винта. Движение рычага вверх соответствует увеличению шага и подъему вертолета.

В настоящее время управление несущим винтом большинства вертолетов осуществляется с помощью автомата-перекоса, изобретенного Б. Н. Юрьевым. На рисунке 7.14 схематически показано устройство автомата-перекоса.

На вращающемся валу 9 несущего винта (ротора) имеется ползун 12, который не вращается, но может двигаться вверх и вниз. На ползуне с помощью универсального шарнира с осями 4 подвешено кольцо 5 (кольцо 5, шарики 2 и внешнее кольцо 3 образуют шарикоподшипник). Кольцо 3 с помощью шлиц- шарнира (рычаги 7 и 8) соединено с валом 9 ротора и вращается с такой же, как и вал частотой.

Через тяги 11 вращающееся кольцо соединено с поводками 10 осевых шарниров лопастей. При движении ползуна 12 вверх угол установки лопастей будет увеличиваться, а при движении ползуна вниз — уменьшаться.

Рис. 7.14. Схема управления и автомат-перекос: 1,13 — поводки тяг поперечного и продольного управления; 2 — шарики; 3 — вращающееся кольцо; 4 — оси; 5, 6 — невращающиеся кольца; 7, 8 — рычаги шлиц-шарнира; 10,11 — поводок и тяга осевого шарнира лопастей; 12 — ползун; 9— вал ротора, 14— поводок тяги рычага общего шага; 15 — тяга управления двигателем; 16 — рычаг общего шага; 17 — ручка поперечного и продольного управления.

Чтобы понять, как влияет изменение шага лопастей на полет вертолета, рассмотрим вертикальный полет. Вертикальный полет достигается изменением общего шага лопастей. При этом угол атаки всех лопастей одновременно возрастает или уменьшается на одинаковую величину, что соответствует увеличению или уменьшению подъемной силы, а следовательно, подъему

или снижению вертолета. Из рисунка видно, что если рычаг общего шага 16

поднять вверх, то поднимутся вверх и оба кольца — невращающиеся и вра

щающиеся, шаг лопастей увеличится, в результате чего вертолет будет подниматься. Если же рычаг опустить вниз, то вертолет будет снижаться.

МОДЕЛЬ ВЕРТОЛЕТА «БАБОЧКА»

Построим самую простую по конструкции модель вертолета (рис. 7.15). Изготовление начнем с фюзеляжа, который состоит из двух вертикальных реек, двух бобышек и крылышек. Рейки длиной 200 мм и сечением 3X2 мм выстругаем из сосны. Верхнюю и нижнюю бобышки размером 30 X 7 X 5 мм изготовим из сосны или липы. Ножовкой сделаем в бобышках пропилы и вставим в них концы реек. Крючок для резинового двигателя изогнем из стальной проволоки диаметром 0,7—0,8 мм и вделаем его в нижнюю бобышку. В верхней бобышке проволокой такого же диаметра проколем отверстие для оси верхнего крючка резинового двигателя.

Крылышки вертолета сделаем из сосновых реек сечением 2X2 мм. Концы реек заострим, придав им форму лопаточек, и вставим в бобышки, сделав в них предварительно пропилы. Обтянем крылышки папиросной бумагой.

Воздушный винт изготовим из брусочка липы размером 200 X X 22 X 12 мм. Чертежи верхнего и бокового шаблонов даны на рисунке. А процесс изготовления винта

Рис. 7.15. Конструкция модели вертолета «Бабочка».

точно такой же, как и для моделей самолетов. Между бобышкой и винтом на ось наденем две-три шайбочки из жести — они уменьшат трение.

Резиновый двигатель изготовим из резиновой нити (длина — 200 мм, количество нитей — от 10 до 16). Сначала возьмем 10 нитей, а если скорость подъема будет недостаточной, то добавим еще несколько.

Резиновый двигатель закрутим рукой на 30 оборотов и, держа вертолет вертикально, пустим его в полет. При последующих запусках будем постепенно увеличивать количество оборотов.

МОДЕЛЬ ВЕРТОТЕТА «СТРЕКОЗА»

Изготовление модели (рис. 7.16) начнем с рейки-фюзеляжа. Сначала выстругаем рейку длиной 400 мм и сечением 3X3 мм. К одному ее концу прикрепим с помощью ниток и клея подшипник (сосновый брусочек) длиной 8 мм и сечением 3 X X 6 мм для верхнего пропеллера- ротора. Второй конец рейки, начиная с середины, состругаем на конус, сечение которого на самом конце 1X 1 мм. Крючок для резинового двигателя изогнем из стальной проволоки диаметром 0,8 мм и прикрепим его к середине рейки.

Теперь нам надо изготовить два винта-ротора. Диаметр верхнего ротора 350 мм, нижнего —400 мм. Передние кромки винтов можно сделать из сосновых или бамбуковых реек. Сечение их в центре ЗХ X 3 мм, а к концам плавно уменьшается до размера 1,5 X 1,5 мм. Передние кромки изогнем по чертежу.

Установим в каждую лопасть по две нервюры. Для этого заострим один конец каждой нервюры и вставим его в щель, проделанную концом ножа в передней кромке. Желательно изогнуть нер-

Рис. 7.16. Конструкция модели вертолета «Стрекоза».

вюры, придав им профиль крыла. Чтобы получить заднюю кромку винта, натянем нитку, соединив концы передних кромок и хвостиков нервюр. Крючок для резинового двигателя изогнем из стальной проволоки диаметром 0,8 мм и прикрепим его в центре верхнего винта. Проденем крючок через подшипник и наденем одну-две шайбочки для уменьшения трения.

Обтяжку винтов изготовим из конденсаторной бумаги.

Теперь мы должны придать винтам необходимую форму и прежде всего угол поперечного V. Для этого в центре винта согнем переднюю кромку, придав ей угол поперечного V, равный 5—10°. То же сделаем и на втором винте.

Ближе к центру винта установочные углы лопастей должны быть в пределах 30—40°, а к концам лопастей уменьшаться в 1,5—2 раза. Нужно стараться, чтобы закрутка лопастей получилась одинаковой.

Второй винт с помощью ниток прикрепим к рейке-фюзеляжу, расположив его на 30—50 мм выше нижнего крючка для резинового двигателя.

Резиновый двигатель сделаем из 4—6 круглых резиновых нитей.

Наша модель готова. Закрутим верхний винт на 30 оборотов и выпустим модель в полет. Если закрутка лопастей получилась одинаковой, а сама модель легкой, то она плавно и почти вертикально взлетит вверх. Если же взлет происходит неровно или только по горизонтали, то надо к концу рейки-фюзеляжа приклеить небольшое оперение из плотной бумаги. Размеры и форма оперения показаны на рисунке.

Еще раз проверим закрутку, определяя на глаз равенство углов на лопастях.

Для того чтобы улучшить летные данные модели, можно рекомендовать верхний ротор сделать двухлопастным, как у нашей модели, а нижний — четырехлопастным.

Глава 8. МОДЕЛИ РАКЕТГлава 8. МОДЕЛИ РАКЕТ

Глава 8. МОДЕЛИ РАКЕТ

Глава 8. МОДЕЛИ РАКЕТ

О КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЯХ И КОСМОНАВТАХ

История создания ракет уходит далеко в прошлое. Известны попытки применить ракету еще в XII веке. В XVII—XIX веках в России успешно используются боевые и сигнальные ракеты.

В XIX веке некоторые исследователи делают предположения об использовании ракет в качестве летательного аппарата. Одним из таких ученых был русский революционер Н. И. Кибальчич (1853—1881), создавший схему летательного аппарата с пороховым двигателем.

Отцом космонавтики по праву считается Константин Эдуардович Циолковский (1857—1935). Еще в 1883 году он впервые описал космический корабль с ракетным двигателем, а в 1895 году высказал мысль о создании искусственных спутников Земли. В 1903 году была опубликована его работа «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В ней впервые излагались основные законы теории полета ракеты, были обоснованы возможности использования ракет для межпланетных полетов.

В 1931 году в СССР была создана группа изучения реактивного движения (ГИРД). В ее организации принимали участие выдающиеся советские ученые Ф. А. Цандер и С. П. Королев. В ГИРДе были построены спроектированные Ф. А. Цандером ракетные двигатели. 17 августа 1933 г. под Москвой (в Нахабино) взлетела в небо первая советская ракета ГИРД-09 с жидкостным реактивным двигателем. Она была создана под руководством С. П. Королева по проекту М. К. Тихонравова.

В конце 1933 года был образован Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), что дало новый толчок развитию ракетостроения в нашей стране. В период с 1934 по 1938 год были произведены экспериментальные запуски многих ракет, разработанных РНИИ.

Великая Отечественная война помешала дальнейшему научному поиску и исследованиям в области ракетостроения, и лишь сразу после ее окончания возобновилась активная работа.

4 октября 1957 года — начало космической эры человечества. Мощная ракета, стартовавшая с советского космодрома Байконур, впервые в мире вывела на орбиту искусственный спутник Земли.

Первым человеком, поднявшимся в космос, был гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. Полет Гагарина, совершенный 12 апреля 1961 года, продолжался 108 минут. Но именно эти минуты вошли в историю освоения космоса. Вслед за Гагариным еще пять советских космонавтов совершили выдающиеся полеты на кораблях «Восток».

В октябре 1964 года на новом корабле «Восход» в космос поднялись сразу три космонавта: В. Комаров, К. Феоктистов и Б. Егоров. Новый корабль су-

щественно отличался от кораблей «Восток». На базе корабля «Восход-1» был создан «Восход-2», имевший шлюзовую камеру для выхода из корабля в открытый космос. На втором витке полета 18 марта 1965 года космонавт А. Леонов в специальном скафандре вышел в открытое космическое пространство.

Важной вехой в развитии советской космонавтики было появление в 1967 году многоцелевого космического корабля «Союз» с орбитальным отсеком, что значительно расширило исследовательские возможности космической пилотируемой техники. Корабли «Союз-4» и «Союз-5» впервые произвели стыковку и таким образом создали первую экспериментальную станцию в космосе. Последующие годы ознаменовались новыми выдающимися достижениями советской космонавтики. Полеты «Союзов» стали уже привычными, когда 19 апреля 1971 года на орбиту Земли был выведен совершенно новый космический аппарат — орбитальная научная станция «Салют».

Первый в истории мировой космонавтики международный полет пилотируемых кораблей «Союз» и «Аполлон» был совершен в июле 1975 года. В кабине «Союза» находились советские космонавты, а в «Аполлоне» — американский экипаж. За время совместного полета в течение двух суток космонавты совершили четыре перехода из корабля в корабль. Полностью выполнив программу, экипажи благополучно вернулись на Землю.

Почти за три десятилетия, прошедших со времени полета Юрия Гагарина, более 60 советских космонавтов выполняли испытательные и научно- исследовательские работы на космических кораблях и орбитальных станциях. Многие космонавты побывали в околоземном пространстве несколько раз.

Побывали в космосе и советские женщины-космонавты Валентина Терешкова и Светлана Савицкая. Светлана Савицкая участвовала в двух космических экспедициях, во время одной из которых она первой из женщин планеты работала в открытом космосе.

На советских космических кораблях выполняли полеты представители Чехословакии, Польши, ГДР, Болгарии, Венгрии, Вьетнама, Монголии, Кубы, Румынии, Франции, Индии, Сирии.

Неузнаваемо изменились пилотируемые космические аппараты. Орбитальные станции «Салют» первого поколения имели один стыковочный узел, а станции второго поколения «Салют-6» и «Салют-7» — два стыковочных узла, что позволило находиться у их «причала» пилотируемому и грузовому кораблям или двум пилотируемым кораблям. 20 февраля 1986 года был осуществлен запуск орбитальной станции третьего поколения — станции «Мир». Главная ее особенность состоит в том, что станция оснащена новой системой стыковки с шестью стыковочными узлами. На станции максимально автоматизированы процессы управления движением, работой бортовых систем и научной аппаратуры на базе современной электронно-вычислительной техники, созданы более комфортные условия для работы и отдыха космонавтов, установлено новое оборудование. Это качественно новый шаг в освоении околоземного пространства: переход от долговременных орбитальных станций к постоянно обитаемым орбитальным комплексам. Впереди новые, еще более яркие и впечатляющие страницы истории советской космонавтики.

ПОЧЕМУ И КАК ЛЕТАЕТ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ

Полеты в космос стали возможны только после создания мощных ракет- носителей. Ракета-носитель является основной частью ракетно-космического комплекса, включающего также разнообразное наземное оборудование для старта, управления и контроля за полетом ракет и космических аппаратов. Современная ракета-носитель — это многоступенчатая управляемая баллистическая ракета, служащая для выведения в космос искусственных спутников Земли, космических кораблей, межпланетных автоматических станций.

Движение ракеты в пространстве основано на ракетодинамическом принципе, который заключается в использовании реактивной силы, возникающей в результате отбрасывания с большой скоростью массы сгорающего в двигателях ракеты топлива (рис. 8.1).

Траектория полета космического корабля состоит из двух основных участков: участка выведения, на котором кораблю с помощью ракетных двигателей сообщается необходимая скорость в заданном направлении, и орбитального участка, на котором движение космического аппарата осуществляется в основном по инерции. Рассмотрим траекторию полета многоступенчатой ракеты-носителя (рис. 8.2). От стартового устройства ракета движется верти-

Камера сгоранияКамера сгоранияСкорость истечения газовСкорость истечения газовСоплоСоплоУпорядоченное движение молекул газаУпорядоченное движение молекул газаБеспорядочное(хаотическое) движение молекул газа _ Тяга

Камера сгорания

Камера сгорания

Скорость истечения газов

Скорость истечения газов

Сопло

Сопло

Упорядоченное движение молекул газа

Упорядоченное движение молекул газа

Рис. 8.1. Принципиальная схема ракетного двигателя.

Коней, работы 2-й ступениКоней, работы 2-й ступенидвигателядвигателя, -/^\- "*-$30— Спутник Коней работы^ двигателе з-й ступени

Коней, работы 2-й ступени

Коней, работы 2-й ступени

двигателя

двигателя

/\

/^/Сброшена 2^ ступень

Конец работы двигате-i

ля 1-й ступени ^тБ

}|—Сброшена1-я ступень

Вертикальный подъем—^ А

Рис. 8.2. Траектория полета многоступенчатой ракеты-носителя.

Рис. 8.3. Условия для полета космического корабля на орбите.Рис. 8.3. Условия для полета космического корабля на орбите.Рис. 8.4. Силы, действующие на ракету-носитель в полете, и ее возможные повороты в пространстве: Р — сила тяги; G — сила тяжести; R — полная аэродинамическая сила; ЦТ — центр тяжести; ЦД — центр давления.Рис. 8.4. Силы, действующие на ракету-носитель в полете, и ее возможные повороты в пространстве: Р — сила тяги; G — сила тяжести; R — полная аэродинамическая сила; ЦТ — центр тяжести; ЦД — центр давления.кально вверх — участок О А называется стартовым. После пролета ракетой точки А по команде с Земли она начинает отклоняться от вертикального направления — этап выведения (участок АГ). На этом этапе полет происходит следующим образом. Когда выгорит топливо первой ступени ракеты-носителя, эта ступень отделяется (участок АБ) и включается двигатель следующей ступени, под действием тяги которого продолжается разгон ракеты до достижения ею определенной скорости, соответствующей назначению космического корабля (участки БВ и ВГ). Точка Г — конечная точка активного участка и

Рис. 8.3. Условия для полета космического корабля на орбите.

Рис. 8.3. Условия для полета космического корабля на орбите.

Рис. 8.4. Силы, действующие на ракету-носитель в полете, и ее возможные повороты в пространстве: Р — сила тяги; G — сила тяжести; R — полная аэродинамическая сила; ЦТ — центр тяжести; ЦД — центр давления.

Рис. 8.4. Силы, действующие на ракету-носитель в полете, и ее возможные повороты в пространстве: Р — сила тяги; G — сила тяжести; R — полная аэродинамическая сила; ЦТ — центр тяжести; ЦД — центр давления.

одновременно начальная точка свободного полета.

Для того чтобы космический корабль совершал орбитальный полет, он должен иметь на орбите определенную скорость, при которой центробежная сила F, действующая на корабль, будет уравновешивать силу его притяжения к Земле G (рис. 8.3).

Итак, ракета-носитель, сообщив космическому кораблю первую космическую скорость (7,9 км/с), заставит его лететь по орбите вокруг Земли. Эта орбита представляет собой эллиптическую траекторию. Таким образом, двигаясь по эллиптической траектории, космический корабль то приближается к Земле, то удаляется от нее.

Рассмотрим силы, действующие на ракету-носитель в полете (рис.

8.4). В момент вертикального старта на ракету действуют две силы, направленные в противоположные стороны,— сила тяжести G и сила тяги Р. Как только сила тяги превысит силу тяжести, ракета станет подниматься и на нее начнет действовать аэродинамическая сила В. Сила тяжести приложена в центре тяжести (ЦТ) ракеты-носителя, а аэродинамическая — в центре давления (ЦД). Центр давления — это точка пересечения равнодействующей всех аэродинамических сил с продольной осью ракеты. Центр давления ракеты обычно не совпадает с центром ее тяжести.

При проектировании ракет (как и других летательных аппаратов) стремятся так разместить грузы вдоль оси, чтобы центр давления находился сзади центра тяжести. В этом случае полет ракеты-носителя будет устойчивым.

КАК УСТРОЕН КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ

Космический корабль «Союз» состоит из кабины космонавтов (спускаемого аппарата), орбитального отсека, приборно-агрегатного отсека, стыковочного узла (рис. 8.5).

Спускаемый аппарат предназначен для размещения экипажа при выведении корабля на орбиту и для спуска на Землю. В кабине расположены кресла космонавтов, оборудование и аппаратура систем управления кораблем, связи, жизнеобеспечения, в контейнерах — основная и запасная парашютные системы. Перед центральным креслом установлен пульт управления кораблем. На пульте размещены приборы контроля за работой систем и агрегатов корабля, навигационное оборудование, телевизионный экран и переключатели для управления бортовыми системами.

Иллюминаторы кабины предназначены для визуального наблюдения, для кино- и фотосъемки. Справа от центрального кресла находится ручка управления ориентацией корабля вокруг центра тяжести, слева — ручка для изменения линейной скорости корабля при маневрировании. Оборудование

Рис. 8.5. Космический корабль «Союз».

корабля позволяет осуществлять полностью автономное его пилотирование без участия наземного командного комплекса.

В кабине созданы необходимые условия для членов экипажа (оптимальные давление, газовый состав, температура и влажность воздуха). Поэтому космонавты могут работать без скафандра. Имеется контейнер с запасом пищи и воды. В верхней части спускаемого аппарата расположен люк для посадки космонавтов на старте и для перехода в орбитальный отсек корабля.

На корпусе спускаемого аппарата установлены реактивные двигатели системы управления спуском и двигатели мягкой посадки.

Орбитальный отсек — научная лаборатория, в которой космонавты проводят научные наблюдения и отдыхают, выполняют необходимый комплекс физических упражнений, принимают пищу. Используя орбитальный отсек как шлюзовую камеру, космонавты могут выйти в открытый космос. На рабочем месте и около четырех иллюминаторов в удобных для пользования зонах расположены аппаратура управления и связи, переносная телевизионная камера, кино- и фотоаппараты, приборы для научных исследований.

В специальном «шкафу» размещены агрегаты жизнеобеспечения, продукты питания, научная аппаратура, аптечка, предметы гигиены. В головной части орбитального отсека установлен стыковочный узел.

В приборном отсеке сосредоточены агрегаты системы терморегулирования, системы электропитания дальней радиосвязи, приборы систем ориентации и управления движением.

Для осуществления ориентации и перемещений корабля при маневрировании служит система двигателей малой тяги. Снаружи агрегатного отсека размещены датчики системы ориентации, солнечные батареи. С помощью систем ориентации обеспечивается такой режим, при котором солнечные батареи постоянно освещаются Солнцем. Для этого корабль вращается вокруг оси, направленной на Солнце, со скоростью несколько градусов в секунду. Точная ориентация корабля в пространстве производится по звездам.

Возвращение корабля на Землю происходит в два этапа: сход с орбиты и полет до входа в плотные слои атмосферы; управление движением в плотных слоях атмосферы и мягкая посадка на Землю. На витке, предшествующем сходу корабля с орбиты, с Земли поступают команды о времени включения двигателей и о величине тормозного импульса. Двигательная установка включается за несколько тысяч километров от территории Советского Союза. Скорость корабля уменьшается, и он переходит на другую орбиту, пересекающуюся с Землей. Через несколько минут спускаемый аппарат отделяется от орбитального и приборно-агрегатного отсеков и включается система управления спуском. На высоте около 10 км раскрывается тормозной парашют. После непродолжительного стабилизирующего спуска на тормозном парашюте вступает в действие основная парашютная система.

ОДНОСТУПЕНЧАТЫЕ МОДЕЛИ РАКЕТ

Конструкции одноступенчатых моделей ракет, показанных на рисунке 8.6, просты и незначительно отличаются друг от друга.

Корпус модели — трубку изготовим из двух слоев чертежной бумаги, склеенных на оправке (металлическом валике или трубке). Такую работу

Рис. 8.6. Одноступенчатые модели ракет: 1 — головной обтекатель; 2 — направляющие кольца; 3 — нитка крепления корпуса к тормозной ленте; 4 — корпус ракеты; 5 — стабилизатор; 6— тормозная лента; 7— нитка крепления корпуса и головного обтекателя.Рис. 8.6. Одноступенчатые модели ракет: 1 — головной обтекатель; 2 — направляющие кольца; 3 — нитка крепления корпуса к тормозной ленте; 4 — корпус ракеты; 5 — стабилизатор; 6— тормозная лента; 7— нитка крепления корпуса и головного обтекателя.ДоскаДоскаРис. 8.7. Изготовление корпуса ракеты из бумаги.Рис. 8.7. Изготовление корпуса ракеты из бумаги.

Рис. 8.6. Одноступенчатые модели ракет: 1 — головной обтекатель; 2 — направляющие кольца; 3 — нитка крепления корпуса к тормозной ленте; 4 — корпус ракеты; 5 — стабилизатор; 6— тормозная лента; 7— нитка крепления корпуса и головного обтекателя.

Рис. 8.6. Одноступенчатые модели ракет: 1 — головной обтекатель; 2 — направляющие кольца; 3 — нитка крепления корпуса к тормозной ленте; 4 — корпус ракеты; 5 — стабилизатор; 6— тормозная лента; 7— нитка крепления корпуса и головного обтекателя.

Доска

Доска

Рис. 8.7. Изготовление корпуса ракеты из бумаги.

Рис. 8.7. Изготовление корпуса ракеты из бумаги.

удобнее выполнять вдвоем. Если это невозможно, то одну сторону бумаги надо прикрепить к столу (а лучше к чертежной доске) кнопками (рис. 8.7). При работе корпус оправки будем тянуть на себя. Сделав нужное число оборотов, лист бумаги обрежем.

Головной обтекатель благодаря удобообтекаемой форме уменьшает лобовое сопротивление модели при взлете. Обтекатели можно выточить из дерева (липа, сосна, береза) или из пенопласта (рис. 8.8).

Самый распространенный материал для стабилизаторов — авиационная фанера толщиной 1 мм или пластинки липы. Вырезанные стабилизаторы соберем в пачку, зажмем в тиски и обработаем все одновременно.

Рис. 8.9. Определение центра давления модели ракеты.Рис. 8.9. Определение центра давления модели ракеты.Направляющие кольца склеим из четырех слоев бумаги и приклеим их к корпусу модели. Оправкой для них может служить карандаш диаметром 7 мм.

Рис. 8.9. Определение центра давления модели ракеты.

Рис. 8.9. Определение центра давления модели ракеты.

ОБ УСТОЙЧИВОСТИ полета МОДЕЛИ РАКЕТЫ

Устойчивость полета как ракет, так и их моделей зависит от взаимного расположения центра тяжести и центра давления. Модели будут устойчивы в полете, если ЦТ расположен впереди ЦД, и неустойчивы в обратном случае. Причем, чем дальше смещен ЦД относительно ЦТ, тем большей устойчивостью облада

ет модель. Центр тяжести модели нетрудно определить путем балансировки на остроугольном инструменте, например на ребре металлической линейки. Формулы для нахождения центра давления сложны. Практически его можно определить так. Из листового картона или фанеры вырежем фигуру по контуру модели ракеты и найдем ее центр тяжести — эта точка и будет центром давления нашей модели (рис. 8.9). Существует несколько способов обеспечения устойчивости модели ракеты. Один из них — смещение ЦД в хвостовую часть модели в результате увеличения площади стабилизатора, второй — смещение ЦТ вперед путем утяжеления головного обтекателя.

ЗАПУСК МОДЕЛЕЙ ракет

Для запуска моделей ракет допускается применение двигателей только заводского производства. Такие двигатели наша промышленность выпускает серийно. Их приобретают кружки в организациях ДОСААФ. Поэтому чтобы запустить изготовленную вами модель, надо обратиться в авиамодельный кружок или в кружок ракетно-космического моделирования.

Для обеспечения безопасного запуска моделей ракет необходимо изготовить стартовое оборудование. Оно состоит из источника электропитания, направляющей и запального устройства.

В целях безопасности запуск разрешается только с помощью электрозапала. Расстояние от модели ракеты до запускающего должно быть не менее 5 м (рис. 8.10).

Простейший пульт управления — это электрические батареи или аккумулятор, размещенные в небольшом ящичке. На ящичке монтируется кнопка пуска (замыкания электроцепи). В качестве источника питания могут быть использованы батареи от карманного фонаря типа «Сатурн» (четыре элемента), дающие напряжение 5—6 В. Можно также применить батареи КБС или

Рис. 8.10. Общая схема стартовой (пусковой) установки.Рис. 8.10. Общая схема стартовой (пусковой) установки.мощью дистанционного электрического устройства, расположенного на расмощью дистанционного электрического устройства, расположенного на расЗапрещается использовать самодельные твердотопливные двигатели.Запрещается использовать самодельные твердотопливные двигатели.

Рис. 8.10. Общая схема стартовой (пусковой) установки.

Рис. 8.10. Общая схема стартовой (пусковой) установки.

мощью дистанционного электрического устройства, расположенного на рас

мощью дистанционного электрического устройства, расположенного на рас

Запрещается использовать самодельные твердотопливные двигатели.

Запрещается использовать самодельные твердотопливные двигатели.

мотоциклетный аккумулятор. Для подачи электропитания служит медный изолированный двойной провод, один конец которого штепсельным разъемом соединен с пультом, другой — с запалом.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПОСТРОЙКЕ

И ЗАПУСКЕ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ

Максимальная масса модели, включая двигатель, не должна превышать 500 г. В момент запуска двигатель модели ракеты должен содержать не более 125 г ракетного топлива.

Модель изготавливают в основном из древесины и бумаги, с небольшим количеством металлических деталей. Форма поверхности модели должна обеспечивать ее аэродинамическую устойчивость, что необходимо для правильной и предсказуемой траектории полета.

Модель ракеты запускают с по-

стоянии не менее 5 м от модели.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Арлазоров М. С. Конструкторы. — М., 1975.

Арие М. Я., Полянкер А. Г. Дирижабли нового поколения. — Киев, 1983.

Вайсберг Дж. Метеорология / Пер. с англ.— Л., 1980.

В о л о д к о А. М. Вертолет — труженик и воин. — М., 1984.

Гаевский О. К. Авиамоделирование. — М., 1964.

Голубев Ю. А., Камышев Н. И. Юному авиамоделисту. — М., 1979.

История гражданской авиации в СССР /Под общ. ред. Б. П. Бугаева.— М., 1983.

Костенко В. И., Столяров Ю. С. Модель и машина. — М., 1981.

Кротов И. В. Модели ракет. — М., 1979.

Модельные дигате ли / Зуев В. П., Камышев Н. И., Качурин М. Б., Голубев Ю. А. — М., 1973.

Никитин Г. А., Баканов Е. А. Основы авиации. — М., 1984.

Пантюхин С. П. Воздушные змеи. — М., 1984.

Смирнов Е. Е. Хочу летать. — М., 1985.

Смирнов Э. П. Как сконструировать и построить летающую модель. — М., 1973.

Шавров В. Б. История конструкций самолетов в СССР. — М., 1985.

Эльштейн П. Конструктору моделей ракет / Пер. с польск. — М., 1978.

Яковлев А. С. Советские самолеты. — М., 1975.

ОГЛАВЛЕНИЕ

От автора 3

Глава 1. Мастерская авиамоделиста 5

Глава 2. Летательные аппараты — почему и как они летают .15

Глава 3. Воздушные змеи . 33

Глава 4.Моделивоздушных шаров 44

Глава 5.Моделипланеров 52

Глава 6.Моделисамолетов 78

Глава 7.Моделивертолетов123

Глава 8.Моделиракет135

Учебное издание

Ермаков Алексей Михайлович

ПРОСТЕЙШИЕ АВИАМОДЕЛИ

Зав. редакцией Т. С. Дагаева

Редактор В. В. Чибирева

Младший редактор Т. Н. Клюева

Художник В. А. Сайчук

Художественный редактор Н. А. Парцевская

Технические редакторы Т. Е. Молозева, Г. В. Субочева

Корректоры Е. В. Мамитова, Е. А. Янышева

ИБ № 11796

Сдано в набор 07.05.88. Подписано к печати 26.05.89. А 03596. Формат 70X 90*/16. Бум. офсетная № 2. Гарнит. школьная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 10,53 + форз. 0,29. Усл. кр. отт. 22,8. Уч.-изд. л. 10,52+форз. 0,38. Тираж 700 000 экз. (1-й завод (1— 300 000 экз.). Заказ 1811. Цена 85 к.

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Просвещение» Государственного комитета РСФСР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.

129846, Москва, 3-й проезд Марьиной рощи, 41.+

Смоленский полиграфкомбинат Госкомиздата РСФСР 214020, Смоленск, ул. Смольянинова, 1.

http://www.infanata.or