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

ТАЙМЕНАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА «ПЕЛИКАН»

(часть-1)

Складывающееся по размаху крыло давно привлекало конструкторов таймерных моделей. Реализация такой схемы сулила, казалось бы, очевидный прирост продолжительности полета благодаря уменьшению сопротивления при взлете и возможности использовать профиль с большой вогнутостью на режиме планирования. Первые известные автору таймерные модели со складным крылом построены около тридцати лет назад Bill Gieskieng и Евгением Вербицким.

Модель «Wing Shift Express» (Gieskieng) имела прямоугольное в плане крыло размахом 1644 мм при планировании и 812 мм при взлете. Одинарный угол V этого крыла равнялся 15°. Профиль Go 81+57 относительной толщины 7% и вогнутостью 6%. При складывании острые передние кромки профиля сходились практически без впадины, и образовывался симметричный профиль относительной толщиной 19%. Особенностью модели было то, что сложенное крыло передвигалось вперед с помощью параллелограммного механизма для компенсации изменения положения центра давления. Видимо, это было существенно при спиральной траектории взлета.

Модель могла бы иметь очень высокие для того времени летные характеристики. Но, глядя с позиций сегодняшнего дня, уровень решения ее узлов явно не соответствовал идее. Например, роль шарнира выполняла полоска нейлоновой ткани, а резина, обеспечивающая раскрытие, располагалась на наружной поверхности крыла. Интересно, что Gieskieng все последующие годы оставался приверженцем складного крыла. Сейчас у него пять моделей такого типа. Три из них соответствуют американским национальным правилам, а две требованиям FAI.

Двухметровое складное крыло модели Вербицкого имело трапециевидные ушки, передние кромки которых при складывании совпадали с передними кромками центропланов. Применялся плоско-выпуклый профиль, в результате чего на сложенном крыле обеспечивалась умеренная толщина около 15-16%. При взлете крыло имело заметный угол поперечного V. Раскрываясь, ушки поворачивались на угол менее 180°, в результате чего при виде спереди крыло становилось чайко-образным.

У центропланов и ушек имелся уже заложенный в стапеле прогиб, который позволял избавиться от щели между кромками в сложенном положении. Шарнир крыла состоял из нескольких пружин кручения, расположенных на общей оси. Подобные шарниры впоследствии стали успешно применяться на радиоуправляемых ракетопланах класса S8E. Однако для таймерной модели усилие таких пружин оказалось недостаточным, — пришлось опять дополнять узел намотанной снаружи резиной. Эта модель сделала 18 успешных полетов, и разбилась на 19-том из-за раскрывшегося при взлете крыла. По словам Вербицкого, он не заметил ожидаемого прироста высоты взлета.

Планирование же не могло быть лучше, чем у классических таймерных вследствие плосковыпуклого профиля, поэтому модель не восстанавливалась. Оценивая эксперимент тридцатилетней давности, Евгений предположил, что при существовавших тогда критериях надежности механизмов и общем уровне технологии невозможно было создать надежную модель со складным крылом, стабильно обеспечивающую более высокие результаты на соревнованиях. Первые эскизные наброски новой таймерной модели со складным крылом были сделаны автором этой статьи десять лет назад под впечатлением от полетов радиоуправляемых ракетопланов S8E.

Уже тогда стало ясно, что на таймерной модели не удастся применить используемый на ракетопланах шарнир из-за малого усилия стальных пружин. Придумать приемлемый механизм раскрытия, удовлетворяющий требованиям техники класса F1C, не удалось, и проект был отложен. Идею использования резиновых жгутов, размещенных в центроплане, в качестве привода механизма раскрытия, автору подсказал Михаил Кочкарев осенью 1995 года. Тогда же складное крыло вновь привлекло внимание, особенно в связи с предполагаемым уменьшением времени работы двигателя до пяти секунд. Ужесточение правил соревнований всегда ускоряет прогресс спортивной техники.

Моделисту крайне важно угадать направление, в котором пойдет ее совершенствование. Три последующих года показали, что конструкторская мысль создателей таймерных моделей действительно оживилась. Обозначились основные пути дальнейшего развития этого класса: совершенствование крыла с закрылками, внедрение складного крыла и использование двигателя с редуктором. В конце 1995 — начале 1996 года автором спроектирована и построена модель с порядковым номером «19», получившая среди моделистов известность как «Раскладушка».

Изначально эта модель предназначалась для отработки аэродинамической схемы и проверки работоспособности механизмов. Поэтому она была сделана с максимальным использованием готовой оснастки и деталей. Новым в ней было только крыло, собранное на имевшемся стапеле для модели планера. Фюзеляж и стабилизатор с небольшими переделками достались ей от старой, отлетавшей свой век, таймерной. Понятно, что при таком подходе нельзя было рассчитывать на фантастические летные характеристики. Однако испытания показали, что продолжительность полета даже такой экспериментально-отработочной модели, по крайней мере, не меньше, чем у хороших моделей классической схемы в равноценных условиях.

Поэтому, начиная с 1996 года, автор с успехом использует «Раскладушку» в соревнованиях. Опыт конструирования, изготовления и эксплуатации этой модели позволил сделать следующий шаг по пути развития схемы со складным крылом. Была построена модель №20 «Пеликан», летные характеристики которой по оценке автора являются рекордными для спортивных моделей класса F1C. Главная идея, реализованная в проекте №20 — максимальное уменьшение площади крыла в положении взлета в сочетании с высокими аэродинамическими характеристиками, близкими к крылу модели планера, на режиме планирования. Отношение площадей крыла планирование/взлет у этой модели равно 2,4.

Такого удалось добиться за счет складывания второго ушка в зазор между первым ушком и центропланом. Центроплан имеет постоянный профиль М&К Long-0 (М&К — Макаров и Кочкарев). К концу первого ушка он переходит в М&К Long-2. Нижняя поверхность этого профиля сохраняется на втором ушке. Верхняя поверхность второго ушка сделана с учетом размеров и формы зазора, в котором оно размещается при складывании. В сложенном положении крыло имеет в районе главных шарниров симметричный профиль относительной толщины 20%, а рядом с фюзеляжем — двояковыпуклый, относительной толщины 18%. Главный шарнир, соединяющий лонжероны центроплана и первого ушка, имеет две степени свободы. За счет одной происходит складывание, а за счет второй — амортизация при раскрытии крыла.

Основные детали узла отфрезерованы из алюминиевого сплава В95-пч. Второе ушко подвешено на двух петлях, одна часть которых согнута из полоски титанового сплава ОТ-4 толщиной 0,8 и шириной 3 мм, а вторая представлена П-образной скобой из проволоки ОВС диаметром 1 мм. Одна петля крепится на лонжеронах, а вторая на задних кромках. Амортизация при раскрытии второго ушка обеспечивается губчатой резиной, наклеенной на корневую нервюру. Снизу места излома крыла закрываются резиновыми мембранами с целью исключения перетекания воздуха через щели, а сверху главный шарнир в крайних положениях закрывается упругой створкой.

Механизм раскрытия первого и второго ушек состоит из резиновых жгутов, натянутых в трубчатых «контейнерах» (два в центроплане и один в первом ушке), усилие от которых через нейлоновые тяги передается на рычаги. Усилие натяжения резиновых жгутов подобрано, исходя из того, что раскрытие обязано произойти даже при самом неблагоприятном положении модели — при полете с креном 90* и со скольжением. Каждый из жгутов привода первого ушка состоит из восьми нитей черной резины FA11/8", а жгут привода второго ушка — из шести нитей такой же резины. Замки, фиксирующие крыло в сложенном положении, находятся в середине центропланов.

Такое их расположение позволяет уменьшить щель между передними кромками. Основные углепластиковые детали крыла (выклейки лобика, полки лонжерона, задние кромки) взяты из комплекта заготовок модели планера Макарова-Кочкарева. Использование этих изделий, выполненных по самым передовым технологиям, дало возможность снизить массу конструкции и повысить ее термостабильность. Нервюры изготовлены пакетным способом из плотной бальзы. Трубчатые «контейнеры» выклеены из трех слоев углеткани ЭЛУР-0,08 с обмоткой нитью СВМ виток к витку. Крыло обтянуто красной лавсановой пленкой толщиной 27 мкм на клее БФ-2. На его верхней поверхности по всему размаху на расстоянии, равном 7% хорды от передней кромки, наклеен турбулизатор диаметром 0,6 мм.

Основой конструкции стабилизатора является трубчатая передняя кромка, одновременно выполняющая функции лонжерона. Кромка собрана из двух половин, каждая из которых выклеена из углеткани ЭЛУР-0,08. Два перекрещивающихся слоя ткани наматываются на оправку под углом к ее продольной оси, изменяющимся от 45° в центре до 20° на концах. Затем сверху и снизу накладываются по три продольные полосы шириной от 5 мм в центре до 0 на концах. Обжатие осуществляется магнитофонной лентой через цулагу и вакуумированием.

Связующее — смола КДА. Углепластиковая задняя кромка взята из комплекта Макарова-Кочкарева. Нервюры вырезаны по одному шаблону из легкой бальзы и окантованы углепластиковыми накладками. При сборке крыла и стабилизатора применен жидкий циакрин ZAP и смола К-153. Стабилизатор обтянут лавсановой пленкой толщиной 12 мкм на клее БФ-2. Корпус передней части фюзеляжа изготовлен из углепластика методом вакуумной формовки. При сборке металлические детали и механизмы монтируются на левой половине выклейки и отлаживаются, затем на клее и винтах крепится правая половина. Стык усиливается накладкой нескольких слоев стеклоткани.

В качестве исходного узла для таймера взят традиционно используемый в этом случае автоспуск. Таймер отрабатывает пять команд, часть которых выполняется сразу несколькими механизмами. Последовательность команд и время их выполнения, отсчитываемое от момента глушения двигателя, такова:

1. 0 с — глушение (перезалив, тормоз, крышка футорки),

2. 0,2 с — «кивок», руль,

3. 2 с — раскрытие крыла, «бабочка», «зажатое» планирование,

4. 25 с — основной режим планирования,

5. 30 С...11 мин. — принудительная посадка. Интервал между глушением и «кивком» регулируется смещением дисков и Архимедовой спирали друг относительно друга.

Скорость вращения выходного вала подобрана так, что между третьей и четвертой минутой он делает ровно один оборот. Это позволяет выставить продолжительность полета, равной 3,4,5 или 7 минутам, не смещая спираль. Вместе с тем, начальная скорость вращения увеличена за счет установки дополнительной пружины. Первая четверть оборота вала, когда срабатывают требующие высокой точности команды, делается за 10 секунд. Надо отметить, что хвостовую балку на этой модели пришлось несколько раз менять из-за их поломок или неудовлетворительных эксплуатационных свойств. Каждый новый раз проверялся следующий вариант ее конструкции.

Одна из главных проблем, решаемых при изготовлении композитных балок — обеспечение устойчивости продольных угольных волокон. В последнем варианте она решена путем заключения продольного слоя углеткани толщиной 0,15 мм между двумя попе- речными слоями толщиной по 0,08 мм на связующей смоле марки КДА. Киль, площадка крепления стабилизатора и автомат пребалансировки имеют традиционную конструкцию, понятную из чертежа. Хочется только обратить внимание на то, что направляющие для нейлоновых тяг (лесок) обязательно должны быть металлическими.

Дело в том, что при вибрации, вызванной работой двигателя, нейлон приваривается к направляющим, если те сделаны из синтетических материалов. На всех моделях автора (включая и №20) стоят двигатели собственной конструкции с обтекаемым картером, крепящимся к торцу фюзеляжа тремя винтами. Пять двигателей, изготовленных в 1992-1995 годах, эксплуатируются по сегодняшний день.

При этом они имеют неплохие и по современным меркам данные — мощность от 1,04 до 1,1 л.с. при достаточно пологой внешней характеристике (у одного из двигателей она не имеет завала вплоть до 35 тыс. об/мин.). Однако дальнейших работ по изготовлению или усовершенствованию моторов автор не планирует, собираясь постепенно переоборудовать модели под стандартную мотоустановку.

(Автор: Леонид Фузеев. источник журнал Моделизм спорт и хобби)

Таймерная модель самолета Пеликан класса F1C

Носовая часть таймерной модели самолета Пеликан класса F1C

Профили таймерной модели самолета Пеликан класса F1C

Хвостовое оперение таймерной модели самолета Пеликан класса F1C