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

МОДЕЛЬ ПЛАНЕРА

(часть-2)

Главная часть модели планера, конечно, крыло. Его профилировке посвящено множество исследований, не прекращающихся и по сегодняшний день. Создано столько профилей, что счет им можно вести на сотни (а оптимума, похоже, пока все же не найдено!). Профиль же нашей модели аналогов не имеет.

Конечно, речь не о том, по каким шаблонам обрабатывались нервюры крыла. Ведь наверняка среди сотен других найдется очень похожий «аналог, хотя данный был нарисован от руки «по вдохновению. Гораздо важнее другое. Редко поставленные нервюры и туго натянутая пленка обшивки на большей части крыла приводят к очень интересному эффекту. Оказывается, в промежутках каркаса образуется малоизогнутый профиль с явно выраженным отогнутым носиком, выполняющим роль предкрылка!

Как известно из большой аэродинамики, такой прием обеспечивает значительный рост несущих свойств с одновременным повышением критического угла атаки и сравнительно малым увеличением коэффициента сопротивления. Аэродинамическое качество крыла остается (в отличие от случая с отогнутой задней кромкой- закрылком) практически без изменений. А именно это здорово, так как нас больше интересует «коэффициент мощности:», равный отношению Су3/Сх2!

Кроме того, подобный профиль позволяет еще больше заострить переднюю кромку, что в комплексе с резкой гранью на переходе от жесткого лобика к мягкой обшивке дает выраженный турбулизирующий эффект. А вспомогательные ленточные турбулизаторы из «Оракала» толщиной всего 0,15 мм не привносят дополнительного сопротивления, а только помогают потоку не отрываться от профиля на зонах с наиболее резкой гранью.

Наверное, небезынтересно теперь будет узнать о том, как задается форма лобика-лонжерона (кстати, в нескольких письмах, пришедших в ответ на ранние публикации, выражалось сомнение в простоте этой операции, особенно для школьников). Так вот, технология очень проста. На прямоугольных заготовках, не имеющих «конусов» к концам центроплана (или «ушек»), размечаются и затем снимаются с помощью ножа и рубанка косые фаски.

После этого... лишь зачищаются грани на верхней части лобика и немного скругляется передняя кромка. Это — все! Нижняя поверхность лобика на всем размахе абсолютно плоская, а «конуса» образуются за счет срезки по задней части у спрофилированной заготовки. Конечно, не исключается возможность использования и других технологий, но предлагаемая — самая простая. Лишь для особенно «безруких» можно ре- комендовать доводку лобика по шаблонам.

Но если принять правильными выводы об особенностях профиля с «предкрылком» или «отогнутым носиком», то это не должно принести заметных изменений в летных свойствах модели. При мощном лобике-лонжероне и тонкой задней кромке возникает интересная ситуация и при изгибе крыла. Похоже, у модели нового типа и здесь нет аналогов! Ведь ни одна из известных силовых схем не обеспечивает предельно переднего расположения центра жесткости.

А именно оно, и только оно, дает возможность крылу изгибаться «плоско», без заметных изменений установочных углов всех сечений на размахе. Скажете, что слишком много неучитываемых факто- ров, как-то: влияние натяжения обшивки, соответственно профилировка плоскостей и другое? Возможно... Но бесспорен такой факт: на данной модели при прогибе крыла на 300 мм (оценка этой величины — чисто визуальная, но примерно такой, смотрящийся попросту жутким, прогиб был «достигнут» не только при буксировке неопытным мальчишкой, но и в условиях штормового порывистого ветра, когда спортсмен не успел среагировать на порыв) вообще ничего не меняется!

При подобных деформациях обязаны были сказаться и разнородность древесины левой и правой консолей, и разность натяжения обшивки. Но... все равно планер шел как «по линейке», не проявив ни малейшей склонности к уходу в сторону или в крен. Свойства уверенно вести себя на буксировке модель проявила и на соревнованиях 1990 года, когда погода, казалось, ставила рекорды по неудовлетворительности: мелкий дождь при сильнейшем шквалистом ветре.

Кое-чем оригинальна и профилировка стабилизатора. Дело в том, что при однонервюрной конструкции в целом горизонтальное оперение имеет профиль, близкий к плоской пластине. О возможности успешного применения такого стабилизатора говорят более чем удачные выступления германских спортсменов в классе F1A.

Однако здесь надо быть готовым к неожиданностям. Не пугайтесь — это касается только необычных углов установки. Чтобы понять, что происходит при переходе на профиль «плоская пластина», достаточно вспомнить, что нулевая подъемная сила на плосковыпуклом тонком профиле достигается на угле атаки порядка минус 2—3°, а на условно симметричном — на нулевом угле. А в обшей сложности может сказаться и непривычная профилировка крыла, и его работы на повышенных углах атаки с соответствующими изменениями скосов потока в зоне горизонтального оперения.

Поэтому к отладке планера нового типа нельзя подходить с обычными мерками: все мероприятия по добалансировке должны быть четко продуманы. Кстати, заданную крутку консолей крыла можно не менять, а только регулировать смещение вбок буксировочного крючка и выкос киля, который после окончания регулировки заклеивается намертво (таким образом ликвидируется масса механизации привода всего оперения!).

О механических характеристиках модели сказано в предыдущих публикациях немало. В том числе и о пре- имуществах простейшей монобалки из одной деревянной рейки. Четко утверждать, что на А1 лучшего варианта не придумать, нельзя. Однако... попробуйте внимательно сравнить предлагаемую модель с супермоделью, чертежи которой были опубликованы в осеннем журнале Моделарж за 1991 год. По части фюзеляжа, особенно с учетом разных плеч стабилизатора, и по моментам инерции относительно оси Z дополнительных пояснений не требуется.

Интересно другое: определение длины носовой пластины по фотографии, помещенной в том же журнале, дало гораздо больший размер, чем указан на чертежах! Кроме весовых характеристик фюзеляжей, занятно сравнить и их смачиваемые поверхности) дающие прирост вредного сопротивления. Тем, кто всерьез занимается проектированием планеров и при этом владеет приемами интегрирования, рекомендуем сравнить не только хвостовые балки разных типов, но и силовые каркасы крыльев! Мы же только подскажем: при трубчатых (или «конусных» двухполочных лонжеронных для крыла) схемах закон изменения массы по длине имеет чисто линейный характер, а для монолитных конусных — параболический.

Если вы успешно пройдете, этап расчетов, то поймете, что разговор об абсолютной массе элемента с точки зрения моментов инерции — полная бессмыслица. Заодно это приучит вас совершенно по-другому относиться и к металлическим узлам навески легчайшего стабилизатора, и к массе киля, и к степени облегчения «ушек» крыла при безболезненном усилении его корневой части и любой (!) общей его массе. Для информации даем дополнительно сравнительный расчет для деревянных двухполочных и монолитных элементов.. Он интересен не только для лонжеронных элементов, но и балочных. Результаты расчетов допустимых моментов монобалки крыла и хвостовой балки приведены на рисунках.

А из фактической информации следует привести такой пример. На пробных запусках, когда еще мы не были знакомы с новой моделью планера «на пять» и по ошибке поставили руль поворота в нейтральное положение, допустили еще одну ошибку: доверили буксировку мальчишке, не слишком опытному. Первая фаза старта прошла нормально, а потом, естественно, планер пошел влево. Наверх — быстрее. А вниз, при усиливающейся натяжке леера,— вообще с дикой скоростью, с явно слышимым свистом.

Воткнулся планер, имея натянутую леерную нить. Над полем с жужжанием взлетели «ушки», а из земли, казалось, торчал лишь хвост. Весь ваш богатый опыт моделизма может подсказать, что станется с моделью классической схемы: ее будет проще создать заново, чем отремонтировать. У нас же появился опыт иного рода: хотите верьте, хотите, нет, но... для подготовки к дальнейшим облетам потребовалось лишь вновь пристегнуть «уши» к центроплану и поставить на место сброшенный стабилизатор. И начиная с того дня — ни одного ремонта на протяжении почти трех лет.

Причем, как понятно, модель отнюдь не висела на стенке, если позволила занимать призовые места на соревнованиях. В заключение хотелось бы отметить, что необыкновенно простая новая техника не претендует на абсолютное первенство в гонке за результатами в классе А1. Дело в другом. При обоснованном, инженерно грамотном подходе к проектированию она сможет не только многому научить и юных, и опытных спортсменов, но и даст шанс соревноваться на равных с «супераппаратами» из «космических» материалов.

Ведь не зря статья из че-хо-словацкого журнала, где описан планер «чемпионатной» сложности с углепластиковыми полками лонжеронов и композитной балкой и приводятся рекомендации по подбору бальзы (какой не все «сборники» видели в последнее время) и сложнейшая технология изготовления, заканчивается словами автора разработки: «До какой же поры можно считать окупаемыми приемы совершенствования и усложнения модели в пересчете на дополнительные 10 секунд результата в туре?»

А от себя можем лишь добавить: попытайтесь для интереса перенести предлагаемые сегодня приемы проектирования «чудных» планеров, к примеру, на школьные таймерные. Или на те же планеры класса А1, но несколько снизив размах модели и одновременно переведя слепую массу свинцовой загрузки в усиление всего аппарата. Мы уже прошли это и утверждаем: результаты удивительные.

(Автор: Н. ПАВЛОВ, инженер, руководитель кружка)

Крыло модели планера

Рис. 4. Крыло модели планера : 1, 17 — передняя кромка (плотная липа 0,52 г/см3; сечение в корне 7,5Х 15, в переходе в «ушко» 6,5X12,5 и в конце «ушка» — 4X6 мм), 2 — усиление (липа 7X10 мм), 3 — центральная нервюра (липа 8 мм, к задней кромке толщину уменьшить до 4 мм), 4 — нервюра (прикорневая—липа 3 мм, остальные — 2,5 мм разной плотности), 5 — косынка (фанера 2 мм, «размах» 20 мм, длина 12 мм), 6 — передняя косынка угла (фанера 2 мм, катеты 20 мм), 7, 13 — нервюры перехода (плотная липа 4 мм), 8 — задняя косынка угла (фанера 1,2 мм, катеты 20 мм), 9 — задняя кромка (плотная липа, заготовка 2X7 мм), 10 — штырек (бамбук диаметром 1,5 мм), 11 — усиление (липа 1,5 мм), 12 — крючок (проволока ОВС диаметром 0,8 мм клеить с обмоткой нитками во всех четырех переходных нервюрах), 14, 16 — косынки (соответствуют косынкам углов), 15 — концевая нервюра (липа 4 мм). 18 — штырек навески «ушка» (проволока ОВС диаметром 1,95 мм), 19 - пенал (латунная трубка диаметром 2,5X0,25 мм; клеить с обмоткой тонкими нитками), 20 — пробка.

Рис. 5. Профили: 1 — центр крыла, 2 — конец крыла, 3 - переход центроплана в «ушко» (сечение по крылу; из-за несимметричного наклона плоскости разъема профиль «ушка» необходимо скорректировать), 4 — стабилизатор. Внизу показано прикорневое сечение крыла по мягкой обшивке посередине между нервюрами. Шаблон снят с конкретного крыла после натяжения обшивки. На лобике установлены две ленты из «Оракала».

Р и с. 6. Сравнение двух моделей с различными хвостовыми балками: А модель планера (4), хвостовая балка — трубчатая, отформована из стеклоуглепластика по современной технологии; Б — предлагаемая модель с хвостовой бал кой из липовой рейки (дополнительно приведена прочность рейки в критическом сечении). В варианте А указана длина носовой части, соответствующая чертежу (в скобках) и полученная в результате обсчета фотоснимка из журнала «Моделарж». Длины носовых частей косвенно говорят не только о величине поверхностей, дающих вредное сопротивление, но и о массе и моменте инерции хвостовых частей.

Рис. 7. Признаки профилировки: А — профиль с «закрылком» (предложен чехословацкими моделистами), Б — профиль с «предкрылком» или «отогнутой носовой частью», В — профиль предлагаемой модели с «предкрылком», ребром на переходе от лобика к основной части профиля и с отогнутой частью хвостовика.

Р и с. 8. Влияние силовой схемы на изгиб-но-крутильные характеристики крыла: А - схема, предложенная чехословацкими моделистами, Б — схема предлагаемой модели (У — равнодействующая подъемной силы). Натянутая обшивка немного сдвигает центр крутильной жесткости ближе к середине профиля

Рис. 9. Расчетные характеристики лонжеронов основных типов: А — двухполочный, Б - простой, В — кромка-лонжерон. Разрушающие напряжения даны для липы плотностью 0,52 г/см3.

Модель планера (часть-1)