Главная

Воздушные змеи

Воздушные шары

Модели парашютов

Бумажные модели самолётов

Модели планеров

Модели ракет

Резиномоторные модели самолётов

Кордовые модели самолётов

Таймерные модели самолётов

Радиоуправляемые модели самолётов

Модели самолётов с двигателем на СО2

Модели ракетопланов

Модели вертолётов

Самодельные самолеты

Самодельные вертолеты

Самодельные дельтапланы дельталеты

Двигатели для авиамоделей , самолетов, вертолетов, дельталетов

Самодельная аппаратура радиоуправления моделями

Мастерская авиамоделиста

Летательные аппараты-почему и как они летают

О воздухоплавании и воздухоплавателях

О планерах и планеристах

О самолётах и лётчиках

О вертолётах и вертолётчиках

Атлас профилей для авиамоделей

Ссылки на другие ресурсы

КОРДОВАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА ДЛЯ ВОЗДУШНОГО БОЯ

На сегодняшний день кордовые модели воздушного боя, как чемпионатного класса, тан и «юниорского», имеют во многом сходную схему конструкции и вполне устоявшуюся концепцию. Они практически полностью удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям и отличаются лишь технологией изготовления.

Однако, несмотря на отработанность схемы, в «юниорском» подклассе иногда появляются непривычные решения, целью которых, нужно признать, являются второстепенные проблемы. Так и в предлагаемом вниманию бойцов случае: основной мыслью, послужившей источником экспериментальной деятельности, стала идея создать сверхкомпактную модель малой массы, рассчитанную специально под мотор ограниченной мощности.

Предполагалось, что подобные машины смогут конкурировать на соревнованиях среднего уровня с техникой, оборудованной гораздо более мощными «профессиональными» двигателями (при сравнимой маневренности и быстроходности, однако со сниженным из-за малой массы средним уровнем натяжения корд). Думается, что опыт работы над подобными нетрадиционными моделями и полученные на разных стадиях результаты и выводы могут во многом обогатить ваш теоретический и практический багаж знаний.

Кроме того, уверены, знакомство с неожиданными находками и ошибками, полученными на сверхкомпактных бойцовках, помогут и в проектировании моделей других классов и типов. Прежде всего, о том, какие задачи ставились при проектировании нетрадиционной техники. Как уже говорилось, в первую очередь — резкое снижение массы и площади, что позволяет даже с учетом ограниченной мощности мотоустановки добиться высокой быстроходности. При этом важно было сохранить такие свойства бойцовой, как надежность и легкость запуска моделей и надежность их поведения в любых атмосферных условиях в любых точках пилотажной полусферы.

Последние требования особенно важны в расчете на эксплуатацию школьниками, не имеющими достаточного опыта в классе кордовых. Хорошее поведение на взлете аппарата с ограниченным размахом крыла достижимо лишь при максимальной компенсации реактивного момента от вращения воздушного винта (в ином случае — при малой поступательной скорости модель быстро поднимает внешнее полукрыло и тут же уходит в круг с потерей натяжения корд). На предлагаемой технике данная проблема решается вдвижной двигателя в крыло.

Воздушный винт приближается к передней кромке крыла, и поток, закрученный пропеллером, сразу же спрямляется плоскостью крыла. Таким образом компенсируется большая часть реактивного момента. На пользу улучшению натяжения корд, как на взлете, так и в режиме пилотажа, идет разница в размахах полукрыльев, а также вынос руля высоты (выполняющего на «летающих крыльях» одновременно и вредные функции закрылка!) на внешнюю сторону от оси двигателя. При отклонении руля возникают два побочных (полезных на данных компактных моделях) эффекта: снижается подъемная сила на внешнем полукрыле (бойцовка пытается наклониться на внешнее полукрыло, стремясь на выход из круга), а также возрастает аэродинамическое сопротивление того же полукрыла.

В результате модель может выйти из круга, но в перпендикулярной плоскости. На плавных фигурах оба полукрыла работают одинаково эффективно благодаря равенству их площадей. Неудачным надо признать выбор направления выкоса оси поворота руля высоты. При работе в обе стороны в условиях обдува на нем развивается аэродинамическая компонента силы, направленная в круг. Однако расчеты показали, что величина этой силы пренебрежимо мала по сравнению с другими факторами; и выкос был выбран из чисто технологических соображений (при ином решении каркаса выгоднее было бы поставить руль перпендикулярно направлению полета или даже с выкосом в обратную сторону).

После предварительных прорисовок оказалось, что, сохранив вполне приемлемую величину удельной нагрузки на несущую площадь, удается создать настолько компактную машину под двигатель МАРЗ-2,5 (или иной подобного типа), что она без проблем размещается без разборки в габаритах «дипломата». Впоследствии это очень упростило поездки на полеты. Постройка первого варианта бойцовки настолько проста, что не представляет трудности для моделистов любого уровня. Поэтому останавливаться на этом нет особого смысла.

Заметим лишь: для усугубления условий эксперимента мотор был форсирован почти до уровня среднего по качеству НМД (при работе на высоких оборотах с легким винтом) и одновременно сильно облегчен. Центровка задавалась в общепринятых границах; углы отклонения небольшого по площади руля высоты увеличены в связи с его малым плечом и... уверенностью: богатый опыт пилотирования экстремальных аппаратов в любом случае позволит справиться и с этой техникой. Первые же полеты необычной бойцовки дали удивительные результаты.

При стандартной длине корд около 16м взлет столь малоразмерной и легкой модели проходил идеально, вне зависимости от направления и силы броска. Далее бойцовка быстро набирала скорость, и... в горизонтальном полете начинало твориться что-то непонятное. Создавалось впечатление, что кто-то систематически дергал то за верхний, то за нижний корд: модель постоянно «танцевала», и ее полет приходилось корректировать значительным отклонением рулей. На фигурах поведение ее немного стабилизировалось, но после возвращения к горизонтальному полету эффект возникал снова. Сразу же появилась мысль: неустойчивость связана с излишне задней центровкой.

Поэтому для увеличения массы носовой части был смонтирован однолопастный воздушный винт с противовесом и одновременно заменен руль высоты. При такой же площади он стал в три раза легче, причем щель между рулем и задней кромкой крыла увеличилась в два раза. Однолопастник, кроме прочего, имеет почти в два раза меньший момент инерции, поэтому должно было снизиться и возможное влияние гироскопического момента. Центровка в результате доработок сдвинулась вперед почти на 10%. Результат доработок? Никакого!

Модель летала точно так же, как и вначале. На взлете и разгоне — идеально, после набора скорости — хуже не придумаешь. Надо признаться, головоломка для человека, хорошо знакомого с аэродинамикой, та еще. На некоторое время бойцовка была отложена, так как нужно было, прежде всего, разобраться в причинах происходящего. А на данном этапе это и было наибольшей проблемой. «Просветление» пришло значительно позже... Оказалось, все дело отнюдь не в аэродинамике, а в системе управления. Секрет заключался в непараллельности тросиков, подходящих к качалке.

В переводе на обычные условия создавалась полная аналогия качалки с «обратной стреловидностью». А такая обладает одним скрытым дефектом. (Внимание! Это полезно знать всем кордовикам, так как данные особенности проявляются на всех без исключения моделях, особенно тяжелых и быстроходных.) Если внимательно рассмотреть кинематику работы подобной качалки, станет ясно — при отклонении от нейтрали в любую сторону на ней происходит перераспределение плеч действия сил от натяжения кордовых нитей.

Следствием становится различная натяжка самих нитей, а в результате — и неравномерное их удлинение. Так как даже при незначительных натяжках при стандартных диаметрах и длинах корд (а тем более витых тросиков) абсолютная величина суммарного растяжения исчисляется сантиметрами, при «обратной стреловидности» качалки возникает эффект заброса руля в отклоняемую, заданную пилотом сторону.

Причем проявляется он даже при небольших отклонениях от нейтрали. Поэтому становится практически невозможно удержать модель в горизонтальном полете. И главное — всё это совершенно независимо от степени устойчивости самого летательного аппарата! Полезно знать, что качалка с «прямой стреловидностью», какую в свой наиболее удачный период времени активно применял и пропагандировал известный американский пилотажник Денис Эдемсин (он утверждал, приводя кинематические схемы, что подобная система резко повышает управляемость и улучшает ее характер), на деле обладает обратным эффектом.

Перераспределение плеч на ней таково, что, наоборот, при отклонении от нейтрали возникают силы, старающиеся за счет разности растяжения кордовых нитей вернуть качалку в нейтральное положение. Внимательный анализ приводимых Эдемсином графиков и схем доказал если не ошибочность, то по крайней мере некорректность выводов. На специальной экспериментальной модели, построенной для проверки влияния «стреловидностей» качалки, были последователь — но смонтированы все варианты вызывающей сомнения детали.

Пробные полеты полностью подтвердили теоретические выкладки: «обратная стреловидность» приводила к абсолютной нестабильности управления и полета модели с любой, даже очень передней центровкой, а «прямая стреловидность» давала эффект выраженного «затупления» при критической центровке, не говоря 'уже о традиционном положении центра тяжести. Общий вывод: во всех случаях имеет смысл устанавливать прямые качалки с расположением отверстий под корды и под центральную ось на одной линии. Все мероприятия по повышению устойчивости или управляемости должны проводиться исключительно за счет аэродинамики или балансировки самой модели, но никак не за счет качалки (точнее, не за счет ее «стреловидности»).

Попытки «затупить* неустойчивую машину введением «прямой стреловидности» качалки также обречены на неудачу: вялость управления на деле только снижает эффективное передаточное число, оставляя саму модель нестабильной в полете и очень чувствительной к порывам ветра. Еще раз уточним: «обратная стреловидность» не только как бы увеличивает передаточное число, но и вообще дополнительно меняет характер передачи усилий в неприемлемой степени!

Когда стали понятны причины неудачи с первой компактной бойцовкой, была создана вторая «дипломатная» модель, но уже рассчитанная под двигатель МК-17. За время, потребовавшееся для анализа системы управления, появились новые идеи, которые и нашли воплощение в новой конструкции, имевшей теперь уже и соревновательные цели. Кроме повышенной быстроходности и хорошей маневренности, второй вариант бойцовки также должен был обеспечивать очень высокую надежность взлета без стремления ухода в круг и дополнительно увеличивать вероятность захвата и отруба ленты модели соперника.

Последнего удалось добиться резким «перекосом» крыла, в результате чего произошло выгодное для натяжки корд перераспределение несущих площадей между левым и правым полукрыльями (относительно оси, проходящей через вал воздушного винта). А отруб ленты теперь осуществлялся не только при попадании его на вращающийся пропеллер, но и в случае захвата скошенной передней кромкой левого полукрыла.

Лента, перегнувшись через кромку, самостоятельно сдвигалась к центру бойцовки и там рубилась винтом или рвалась, попав на дренажную трубку или крепление двигателя. Отметим, что предложенное решение соответствует правилам, запрещающим иметь специальные устройства для отруба ленты: в нашем случае их нет, а обрыв за счет попадания на крепление мотора вполне вероятен и на обычной технике при определенной манере оперирования пилота с кордами после перегиба ленты через переднюю кромку.

Мы же лишь увеличили вероятность подобного обруба-отрыва, доведя атакующую ширину захватной зоны почти до 300 мм (вместе с диаметром винта). В последнем исполнении бойцовка стала еще проще и, так же как и первая, укладывается в «дипломат», правда, со снятым двигателем. Летные испытания дали хорошие результаты на всех режимах и при любых атмосферных условиях. Конечно же, при надежной работе «сердца» модели — двигателя.

(Автор: В. ТИХОМИРОВ, руководитель кружка)

Первоначальный вариант модели воздушного боя (вверху — общий вид): 1 — элементы законцовок (фанера толщиной 1,5 мм), 2 — окантовка законцовок (сосна, сечение 2x4 мм), 3 — передняя кромка (сосна, сечение 5x5 мм), 4 — нервюра (фанера толщиной 1,5 мм), 5 — простая распорка (сосна, сечение 3x3 мм), 6 — пластина лонжерона (сосна, сечение 4x15 мм; к концу крыла сечение равномерно уменьшено до 4x3 мм), 7 — кок-гайка (Д16Т или латунь — в зависимости от центровки), 8 — обшивка центрального узла (фанера толщиной 1 мм сверху и снизу крыла), 9 — распорный стрингер (сосна, сечение 3x3 мм), 10 — кронштейн компенсированной навески руля высоты, 11 — руль высоты (ольховая фанера толщиной 5 мм с облегчением, либо сборный каркас из сосновых реек), 12 — кабанчик руля (точка подвески ленты), 13 — тяга руля (алюминиевая вязальная спица 0 2,5 мм), 14 — окантовка кромки (сосна, сечение 2x4 мм), 15 — кронштейн качалки (фанера толщиной 3 мм), 16 — качалка (лист Д16Т толщиной 1,5 мм), 17 — накладная бобышка под пружины вывода кордовых тросиков, 18 — проходные тросики диаметром 0,8 мм, 19 — центральная нервюра (фанера толщиной 2 мм), 20 — фигурный брусок моторамы (береза, сечение 7x10 мм, с заклеенными шпильками МЗ), 21 — стенка моторного отсека (фанера толщиной 1 мм),' 22 — надставка лонжерона (липа, толщина 4 мм). Двигатель — доработанный и облегченный МАРЗ-2,5 с задней стенкой от МК-12В (при вертикальном положении головки цилиндра для совпадения оси жиклера с серединой высоты бака пришлось опустить двигатель вниз на 6,5 мм). Основной объем экспериментов проводился с однолопастным воздушным винтом облегченного типа (применялся исключительно для балансировки).

Второй вариант модели воздушного боя подкласса 1,5 см3: 1 — законцовка (фанера толщиной 2,5 мм), 2 — заполнитель лобика (пенопласт марки ПХВ), 3 — передняя кромка (сосна, сечение 2,5x4 мм), 4 — монопластина лонжерона (сосна, сечение 2,5x14 мм; к концам крыла сечение равномерно уменьшено до 2,5x5 мм), 5 — кок-гайка, 6 — заклеенная стальная шпилька М2,5 для крепления дюралюминиевого уголка, привинченного к рубашке охлаждения цилиндра двигателя, 7 — топливный бак нетрадиционной формы, 8 — концевой раскос (сосна, сечение 2,5x2,5 мм), 9 —нервюра (фанера толщиной 2,5 мм), 10 —стойка (сосна, сечение 2,5x2,5 мм), 11 —задняя кромка (сосна, сечение 3x5 мм), 12 — кронштейн компенсированной навески руля (проволока ОВС диаметром 1,8 мм), точка подвески ленты, 13 —руль высоты (легкий наборный каркас из сосновых реек с закругленной передней кромкой), 14 — регулируемый кабанчик, 15.—центральный раскос (сосна, сечение 2,5x2,5 мм), 16 — накладка для вывода тяги из полости крыла (липа толщиной 2 мм), 17 — центральная нервюра (фанера толщиной 2,5 мм), 18 — обшивка центрального узла (фанера толщиной 1 мм сверху и снизу крыла), 19 — тяга руля (алюминиевая вязальная спица 0 2,5 мм), 20 — кронштейн качалки (береза), 21 — качалка (Д16Т толщиной 1,5 мм), 22 — поводки (проволока ОВС диаметром 0,4—0,5 мм), 23 —врезная косынка узла (фанера толщиной 1,5 мм), 24 — тросики диаметром 0,8 мм, 25 — хвостовая косынка (фанера толщиной 2 мм), 26 —накладки (береза или граб), 27 — вклеенная трубка под болт МЗ крепления уголковых кронштейнов, привинчиваемых к картеру двигателя (сталь 0 4x0,5 мм), 28 — бобышка (береза). Двигатель — доработанный и облегченный МК-17 «Юниор» с обрезанным жиклером и встроенной в заднюю стенку иглой регулировки топливной смеси.

Перераспределение действующих плеч качалки управления при стреловидности качалки или непараллельности кордовых тросиков (следствием является разное натяжение кордовых нитей и различное их удлинение).

Каркас второго варианта модели.

Топливный бак: 1 — трубка дренажа или наддува (медь диаметром 2x0,5 мм), 2 —трубка для заправки бака (медь диаметром 3x0,7 мм; после заправки заглушить), 3 — корпус бака (луженая жесть толщиной 0,3 мм), 4 — трубка питания двигателя (медь диаметром 3x0,7 мм), 5 — дополнительная точка крепления трубки питания на стенке бака. При питании топливом под давлением, отбираемым из объема картера через штуцер-клапан, желательно на концах всех трубок напаять колечки из медной проволоки диаметром 0,3—. 0,4 мм, образующие подобие буртиков штуцеров.