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

РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА

«ПЛОТНИК»

По общей концепции и внешнему дизайну наша радиоуправляемая модель самолета идентична разработке Д.Чернова (применены совершенно другие материалы и изменена конструкция крыла). Следуя его логике «нагрузка на крыло может быть большой, лишь бы тяга мотора была достаточной», мы чуть-чуть уменьшили самолет (надеемся, вы не будете спорить, что 1400 и 1440 мм размаха крыла - практически одно и то же). Повторив полную массу модели-прототипа, равную 3600 г, мы обеспечили очень близкие значения нагрузки на крыло. На нашем самолете убрана стреловидность крыла по передней кромке.

О ее практической пользе можно говорить лишь при конструировании легких радиоуправляемых моделей самолетов - там стреловидность вроде бы заменяет угол «Y» (да и то это весьма спорное суждение). Кроме того, как известно из аэродинамики, стреловидность резко увеличивает сопротивление концевых частей крыла при выполнении различных фигур пилотажа (а вот это уже нам ни к чему!). Наверное, именно из-за таких доводов сегодня множество элитных пилотажек класса F3A имеют крыло без стреловидности. Заметьте, что отказ от стреловидности меняет положение средней аэродинамической хорды.

Поэтому для сохранения центровки нам пришлось, немного передвинуть назад центральную хорду крыла. Еще, чтобы избавить крыло от совершенно ненужной «подфюзеляжной» насадки, мы немного сместили вниз относительно фюзеляжа само крыло, двигатель и стабилизатор. Переходя к наиболее интересной части - конструкции модели - нужно заметить, что мы не считаем гофропластик достойным материалом. Он приносит проблемы с надежной склейкой деталей, как между собой, так и с деревянными элементами (свидетельство тому - множество загоняемых в соты реек, и применение шурупов для связи основных силовых деталей с гофропластиком). Кроме того, эластичность гофропластика излишне высока.

Она обеспечивает высокую «резиновую» ударопрочность лишь на специализированных моделях фирмы AirCore, созданных практически без деревянных деталей. При более широком использовании древесины вы неизбежно столкнетесь с проблемой несопоставимой жесткости деталей. При любых перегрузках будут разрушаться деревянные силовые элементы, а гофропластиковые при этом не выберут и четвертой части от величины допустимых для них деформаций.

Отметим еще, что проектирование радиоуправлемых моделей со столь высокой границей допустимого веса для нас являлось практически незнакомой темой. Поэтому, не имея опыта в создании столь специфичной техники, мы изначально решили перебороть в себе врожденное стремление авиаторов к снижению веса самолета. А чтобы четко понять, что у нас получается, а что нет, решили взвешивать каждую деталь после ее завершения. Думаем, что результаты этих замеров окажутся интересными и полезными для вас.

Описание радиоуправляемой модели самолета

Для постройки самолета понадобятся лишь качественная сосна, и мебельная фанера толщиной около 3 мм. Никакой бальзы и стеклопластика! В качестве связующего используется лишь хорошая эпоксидная смола (причем, теперь ее можно лить на швы, особо не задумываясь об экономии веса). При выборе основных материалов нужно обратить внимание только на отсутствие выпадающих сучков на фанере, и выраженного косослоя у сосновых заготовок. Инструмент-обычный.

Хотя, возможно, теперь в инструментарий будет полезно добавить небольшой топорик. Пара слов о проектной развесовке модели. Вначале расчета было учтено следующее. Двигатель Super Tigre G-61 со штатным глушителем - 740 г. Самодельный топливный бак, кок и воздушный винт с запасом в сумме 100 г. На шасси оставлено 150 г (два колеса по 25 г и стойки с крепежом по 50 г). Бортовая аппаратура: блок питания 95 г, приемник 55 г, две рулевые машинки по 45 г и три по 18 г, выключатель около 5 г (итого 300 г). Обтяжка модели самолета пленкой, частичная лакировка и покраска - 150 г. Просуммировав эти величины, удалось определить вес конструкции крыла и фюзеляжа (совместно с оперением).

Получилось, что «деревяшки» должны весить около 2200 г. Поделив эту величину пополам, мы отвели на фюзеляж с хвостом и крыло по 1100 г. Коррекции в полученные величины решили вводить по мере изготовления модели. Фюзеляж по форме и конструктивной схеме идентичен модели Д.Чернова. Весь гофропластик заменен мебельной фанерой толщиной 3 мм. Для информации - точное взвешивание заготовок четырех основных обшивок дало величину 870 г (причем на боковинах еще не было прорезей под крыло и стабилизатор, а нижняя панель была выкроена зацело, и не имела выборки под крыло!).

Доведение обшивок до окончательной формы снизило вес ровно на 100 г. Вообще обшивки получились более чем мощными. Поэтому было решено (в стиле общей конструкции) усилить и наиболее критичную зону - место стыка обшивок на гранях фюзеляжа. Для этого по всей длине фюзеляжа по всем четырем углам поставили сосновые стрингеры сечением 4x4 мм (в сумме 25 г). Все шпангоуты, исключая передний, вырезаются из мебельной фанеры. Окна облегчения в них прорезаются скорее не для снятия лишнего веса, а для обеспечения доступа к передним и задним отсекам фюзеляжа через проем ложемента крыла. Вес всего комплекта этих шпангоутов равен 36 г. С моторамой вот что.

Применение моторно-аппаратурного «картриджа», известного по моделям фирмы AirCore, стало полностью бессмысленным из отказа от самого гофропластика. Поэтому передний шпангоут теперь выполнен из березовой фанеры толщиной 8 мм и служит местом крепления обычной пластиковой моторамы (как на всех современных радиоуправляемых моделях самолета). Вес переднего шпангоута - 44 г. Еще понадобится панель под винты крепления крыла (фанера 6 мм), накладка на шпангоут, стоящий по передней кромке крыла, и небольшая плата рулевой машинки газа (фанера 3 мм). Перечисленные элементы весят в сумме около 25 г.

Топливный бак устанавливается на пенопластовых ложементах, которые можно в весовую сводку не вводить. Закончив работу над перечисленными деталями, нам удалось определить вес несобранного фюзеляжа. Получилось 900 г. В резерве осталось 200 г, - на оперение и эпоксидную смолу для сборки. Не слишком четко представляя себе на этом этапе, какую конструкцию будет иметь оперение, мы отложили на время фюзеляж в сторону, и занялись крылом.

Крыло радиоуправляемой модели самолета

Вот тут удалось, как говорится, оттянуться по полной программе! Все началось с того, что из 1100 г веса крыла мы «резко» выделили 700 г на силовой лобик-лонжерон. Такой подход дал результаты, мягко говоря, неожиданные. Попытавшись с первого захода вписать допустимые сечения лобика в профиль толщиной 12%, мы поначалу не поверили ни своим глазам, ни расчетам (хотя и были готовы уже ко многому после работы над фюзеляжем). Проверили все еще, и еще раз. В любом случае получалось, что есть возможность ставить монолитный сосновый лобик-лонжерон сечением в корне 37x70 мм, утончающийся к концам крыла до 25x40 мм!!! Впечатление от расчетов было просто шоковым.

Но уже руки сами тянулись к непривычному для моделиста инструменту, - топорику. Чем же иным можно было спрофилировать такую «кромочку»? Шутки шутками, но за работу действительно можно было уже приниматься. Прежде чем перейти к описанию крыла, хочется уточнить одну вещь. Большинство спортсменов, вынужденных заниматься обсчетом весов деталей, принимают удельный вес сосны в пределах 0,5-0,55 г/см3. Настоятельно рекомендуем (не поверив общепринятым данным, почерпнутым из справочников) попробовать самостоятельно определить удельный вес используемой вами древесины.

Сделать это, пока материал существует в виде брусьев, совсем несложно (нужно взвесить брус и посчитать его объем). Думаем, что результаты вас удивят. По нашим данным, средний удельный вес применяемой в авиамоделизме сосны при «комнатной» влажности близок к 0,45 г/см3. Кстати, - в справочниках, обычно, приводится плотность, соответствующая 12-15% влажности древесины. А это уже случай, когда деревяшка кажется сырой чуть ли не на ощупь. Еще мало кто знает, что любая порода древесины может иметь сильно варьирующуюся плотность. Это не совсем как у бальзы.

Но все равно разница у той же сосны или ели может быть очень заметной. К примеру, нам в свое время случайно попался еловый брус 100х200x1400 мм. Просто изумительного качества, эта древесина имела плотность 0,34 г/см3. Учтите, - посчитано среднее значение для всего бруса. А ведь в нем наверняка один край был чуть плотнее, а другой чуть легче. Жаль, что этот кусок тогда так быстро кончился... Из экстремальных примеров можно вспомнить и большую осиновую доску, средняя плотность которой составляла 0,27 г/см3. И тоже классного качества - никаких опрелостей или гнили, вся древесина прочная и на удивление твердая. Еще у нас был брусок из липы. Плотность - 0,62 г/см3.

Очень твердая древесины высочайшей прочности, наверное, позволяла бы сделать из нее пружину для деревянных часов Кулибина... Вот вам и «легкая липа»! Для пилотажки мы использовали «стандартную» сосну удельным весом около 0,46 г/см3. По моделистским меркам этот материал скорее средний или среднетяжелый, но никак не легкий. Наверное, здесь же уместно будет дать методику определения веса такого монолонжерона. Возможно, кто-то захочет проверить наши расчеты, а кому-то это пригодится для собственной практики. Итак, вес подобного «изделия» находится с помощью формулы объема усеченного конуса или неправильной пирамиды, представляющей собою (для полукрыла): Конус

 

где 0,5L - полуразмах крыла, см F - площадь корневого сечения балки, см2 F - площадь концевого сечения балки, см2 (при подсчете общего объема для всего крыла полученная величина, естественно, удваивается) Итак, конструкция крыла. Все нервюры просчитаны по координатам, размечены, и после выпиливания из фанеры толщиной 3 мм немного облегчены (скорее для души). Полный комплект нервюр имеет вес 50 г. Довольно напряженные стыки нервюр с передней кромкой оформлены наиболее доступным и простым способом, - носики нервюр вклеиваются в прорези кромки-лонжерона на глубину 6 мм (выполнять эти пазы удобно несколькими сложенными вместе ножовочными полотнами).

Бояться ослабления «кромочки» подрезами не нужно, - ее прочность и так многократно превышает потребную, с гигантским запасом перекрывая прочность обычных лонжеронов. Кстати, - ее «бешеное» сечение обеспечивает и очень высокую жесткость крыла на крутку. Центральная часть крыла обшивается фанерой толщиной 1,5 мм. Использовать здесь мебельную фанеру нам показалось просто неприлично. Вес фанерной обшивки находится в пределах 70 г. Задняя кромка собирается из двух реек и имеет Т-образную форму. Вес сборной кромки равен 90 г (42 г сама кромка и 48 г ее горизонтальная стенка).

Для замыкания «силового контура» концевые нервюры по всей хорде снабжены поставленными внутри крыла пластинами-«косынками» из фанеры 3 мм (не более 20 г). Управление элеронами выполнено по современной схеме. Каждый из них приводится в действие отдельной рулевой машинкой Hitec HS-80. Сами элероны сделаны из бальзы средней плотности. Конечно, абсолютно в стиле всего самолета было бы выстругать их из сосны. Но здесь нас остановило опасение «напороться» на автоколебания тяжелых элеронов в полете, и мы решили не рисковать. Кроме того, нужно думать и о паразитных нагрузках на машинки, появляющихся при больших полетных перегрузках.

Вес единой клиновидной заготовки, из которой выполняются и элероны, и вставка центральной части крыла, равен 50 г. Проведя еще раз калькуляцию весов всех деталей, получаем суммарную величину 980 г. Мы так и не добрались до отведенных 1100 г, несмотря на все старания... Нет, конечно, можно еще усилить какие-то детали, или попытаться задействовать 120 г смолы, но, кажется, это уже чересчур. Сборка крыла из готовых деталей занимает около часа (исключая монтаж фанерной обшивки центроплана). У нас ушло около 20 г смолы, в результате чего собранное крыло показало на весах ровно 1000 г. Зря мы считали, что уже как-то освоились с такой техникой...

Хотя многие перестали нервно вздрагивать после расчета очередного узла, общий вид готового крыла вновь заставил нас сомневаться в том, что мы занимаемся именно авиамоделизмом. Ну ладно, что сделано, то сделано. Теперь было/ бы неплохо разобраться, что мы такого настроили. Прежде всего, вызывали опасения моментные характеристики «жуткого» крыла. Однако мы вскоре сообразили, что для сравнения можно взять модель Чернова. Судя по первым прикидкам, соотношение веса фюзеляжа и крыла на «эталоне» достаточно близко к тем, что получены нами. Раз так, то при близких общих массах крыла моментные свойства у нас лучше.

Ведь на модели самолета Чернова «легонькие» лонжероны хотя и сужаются концам, но особого влияния на инерционность по крену не оказывают. Доминирующее значение имеет обшивка из гофропластика. А ее вес изменяется по размаху по линейному закону, в соответствие с текущей хордой. У нас же основная масса сдвинута к Центру крыла ведь площадь текущего сечения монолитной кромки меняется по размаху по квадратичному закону. Все стало ясно. Поэтому крыло начали готовить к обтяжке пленкой. Фюзеляж - окончание работы.

Предварительно верхняя панель обшивки в зоне «кабины» распаривается, сгибается до требуемой формы и сушится на протяжении суток или двух. Далее... Да чего там рассказывать, стул сложнее сделать! Лей смолу, да смотри, чтобы фюзеляж кривым не получился. Вот и все дела. Таким образом, израсходовав 30 г смолы, собрали фюзеляж. Вес его оказался равен 930 г. Прорезь шириной 5мм под стабилизатор сделали начерно, так как над конструкцией оперения еще предстояло подумать.

Оперение радиоуправляемой модели самолета

Вообще выходило, что в целом у нас не задействованы еще 270 г. «Вбухать» их в оперение? А что, - монолитный сосновый стабилизатор толщиной 8 мм должен выглядеть солидно! Однако возникли сомнения в возможности сбалансировать такой «хвостик» даже столь тяжелым МОТОРОМ. И мы пошли другим путем. Хотя и появлялись идеи сделать стабилизатор наборным и обтянутым его миллиметровой фанерой (стабилизатор без рулей весил бы тогда примерно 120 г), решили воспроизвести на нем утрированную конструкцию крыла. Переднюю кромку сделали из профилированной рейки сечением 10х20 мм, а заднюю-10х10 мм (все сосна). Общий вес кромок равен 62 г. Сосновые «нервюры», законцовки, фанерные косынки добавили в общей сложности еще почти 30г.

В итоге наборный стабилизатор после сборки зачистки получился в пределах 90 г. Единственное, чем мы пожалели, так это о за- ранее выполненных прорезях в фюзеляже. Все равно пришлось сначала монтировать кромки стабилизатора в распилиных отверстиях бортов, и лишь затем навешивать остальные детали. Правда, прорези полностью закрылись корневыми «нервюрами». Рули ВЫСОТЫ по соображениям, близким к тем, что применены при работе над элеронами, сделаны из бальзы. Сразу отметим, что руль поворота стал также бальзовым. А вес всех хвостовых рулей оказался равен всего 22 г.

Оставалось проектировать лишь киль. Из-за не- большой площади как раз его-то и сделали обшитым фанерой 1 мм. Процесс работы над килем упрощается, если прямо на одной из заготовок обшивки монтировать весь внутренний каркас толщиной 4 мм, набранный из сосновых и липовых реек и потом закрывать склеенную конструкцию другой частью обшивки. Общий вес готового киля составляет 28 г. Кстати, - киль, сделанной из цельной сосновой пластины толщиной 5 мм будет весить Практически столько же. Отделка. Для обтяжки крыла и стабилизатора лучше всего подходят два вида синтетических пленок.

Первый вариант-обтяжка отечественной толстой лавсановой пленкой (0,05-0,06 мм против обычных 0,025 мм) с одной матовой стороной (некоторые по ошибке называют такую пленку «астролоном»). Это отличная, прочная пленка, но страдающая одним недостатком. Если вы используете для ее приклейки обиходные клеи, через короткое время под пленкой могут вздуться крупные и мелкие «пузыри», портящие все впечатление. Единственный известный нам метод борьбы с этим эффектом - применение десмоколовых клеев. Второй вариант подразумевает обтяжку мощными фирменными термопленками, и здесь лучше всего использовать Super-MonoCot.

Есть информация (непроверенная нами), что Oracover еще лучше. В любом случае повышенной по сравнению с лавсаном эластичности подобных пленок можно не опасаться. Ведь даже самая «дубовая» обшивка уже ничего не прибавит к располагаемой жесткости крыла и стабилизатора. Фюзеляж с килем можно отделать любым традиционным способом. Бальзовые рули и элероны оклеиваются той же фирменной термопленкой, что и крыло, либо более тонкой. Все деревянные части, на которые может попасть топливо, покрываются синтетическим лаком. Итоги. Полностью закончив самолет, мы укомплектовали его двигателем, винтом с коком, баком и полным комплектом бортовой части аппаратуры.

С нескрываемым трепетом положили модель на электронные весы, понимая, что существующие резервы могут уйти на неучтенные детали (тяги, кабанчики, лючки, крепеж, пластиковая моторама, лишние слои краски). 3440 г. В конце концов, получалось, что мы даже не смогли выйти на заданные в начальном проекте 3600 г. Это, несмотря на фюзеляж, напоминающий танковый бронекорпус, и крыло, «страдающее» просто жутким переупрочнением. Правда, один из моделистов, познакомившись с результатами нашего творчества, уверенно заявил, что все это - не новое слово в конструировании учебных пилотажек, а попросту провокация (правда, он увлечен чистокровными аппаратами класса F3A).

На все наши просьбы пояснить свое мнение звучал его ответ: «Теперь-то вы меня точно не сможете понять». Другой, сам принимавший активное участие в создании уникальной радиоуправляемой модели, почему-то решил прекратить заниматься авиамоделизмом (возможно, это его дурацкая шутка). Но... это все чистой воды психология. И нужно учитывать, - все мы имеем различную устойчивость против стрессовых впечатлений. Так или иначе, модель создана и летает. Наверное, по летным свойствам она ни в чем не уступает эталонному самолету-прототипу. Безусловной похвалы действительно заслуживает ее полная нечувствительность к порывам ветра. Пилотажные свойства...

Нет, рассказывать мы об этом не будем. Полное впечатление можно получить, лишь лично попробовав полетать с такой радиоуправляемой моделью самолета. Мнения же самих конструкторов не только изначально субъективны, но и сильно отличаются друг от друга. Такая вот история. Выводы делайте сами. Уверены, - в любом случае польза от знакомства с нашим экспериментом для вас будет.

(Автор: М.Васькин, Ю.Парамонов, Н.Данилюк, Калининградская область, г. Шаткай. источник журнал Моделизм спорт и хобби)

P.S. Во время сборки фюзеляжа прозвучал вопрос: «Клеим эти четыре фанерины бутербродом, или в виде коробки?» Шутника мы тогда приласкали, но позже до нас дошло, в этом что-то есть. Площадь боковин, а также верхней и нижней обшивок фюзеляжа - примерно одинаковы. Если их сложить вместе, получится... что плоский контурный фюзеляж можно сделать из одного куска фанеры толщиной 12 мм, без окон облегчений! Есть и другой вариант. Зная, что стандартная плотность обычной березовой фанеры равна 0,8 г/см3, находим толщину аналогичной сосновой «дощечки». Она получится в пределах 20-22 мм. Идем на лесопилку за «двадцаткой» и нежненько, топориком, вырубаем из нее фюзеляж. Правда, придется прорезать окна под рулевые машинки. Это уже «не в стиле». Это как бы облечения. А у нас и так уж модель получилась легче, чем планировалось... Мы эти идеи попробовали предложить знакомым моделистам. Реакция их была странной. Если они раньше уже начали сторониться нас, то теперь стали просто шарахаться. Да еще тихо ворчат: «Как бы не заразиться...». Непонятно. Ну, применили мы необычные материалы. Но все равно ведь авиационные! И зря твердят, что таких бревен не встретишь даже на большом настоящем самолете. Неправда! В свое время по заказу киношников (для фильма о Сикорском) построили настоящего полноразмерного «Илью Муромца». Хороший получился самолет. Но потом из-за опасений взлета (готовили его только для пробежек), борта фюзеляжа ему «усилили» десятимиллиметровой фанерой. Не взлетел. А были бы моторчики посильнее... Еще одна интересная мысль, которая кому-то наверняка может пригодиться, - полная замена сосны и фанеры обычной бальзой, без изменения сечений деталей (все равно конструкция радиоуправляемой модели самлета будет переупрочненной!). Прикиньте, что получится (не забудьте, что в среднем плотность сосны, фанеры и бальзы равна соответственно 0,45, 0,80 и 0,12 г/см3). Занятно?...

Общий вид радиоуправляемой модели самолета

Фюзеляж радиоуправляемой модели самолета

Крыло радиоуправляемой модели самолета

Стабилизатор радиоуправляемой модели самолета

ПОЯСНЕНИЕ К СТАТЬЕ

Материал, посвященный необычной модели, побил все рекорды по количеству отзывов. Общее мнение читателей - это действительно интересная конструкторская новинка. Правда, некоторые не восприняли «юмористический» стиль, сопровождающий более чем серьезную разработку. Хотя здесь же отметим, что большинство оценило такой стиль по достоинству. К сожалению, по независящим от редакции причинам на стадии, когда номер нам уже был неподконтролен, в одну из выверенных в редакции формул вкралась опечатка (единственное, что хорошо - заметна она сразу). Касается это расчета массы конусного лобика крыла, где математический знак «корень» в формуле был подменен буквой «ч». Надеемся, что подобная опечатка в столь «детсадовском» выражении никого не поставила в тупик.

Если вас интересуют кордовые модели самолетов смотрим здесь