Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Из поршневого — реактивный

01.07.2013 В мире моделей

Из года в год меньше остается самолетов с поршневыми двигателями. Легкие, экономичные, трудящиеся на более недорогом, чем бензин, горючем, реактивные двигатели вытесняют поршневые кроме того из сельскохозяйственной авиации. Но на любых авиамодельных соревнованиях так же, как и прежде царит «поршневая эра». На кордодромах вы заметите мастерски сделанные копии «Ильи Муромца», «Ньюпора», И-15, Як-3…

Не пробуйте лишь искать модели реактивных самолетов — эра стремительных современных автомобилей в моделизме еще не наступила. Обстоятельство тому — отсутствие реактивных микродвигателей либо хотя бы их имитаторов: поршневых моторов с импеллерами. К сожалению, бессчётные попытки моделистов создать квазиреактивный двигатель не были успешными, — в большинстве случаев, эти устройства имели очень низкий коэффициент нужного действия и не развивали тяги, нужной для устойчивого полета модели.

Более успешный вариант импеллера удалось выстроить ветерану советского авиамоделизма горьковчанину П. П. Смирнову. С «десятикубовым» двигателем его двухступенчатый вентилятор при собственной массе 830 г развивает тягу 2,25 кг/с. А этого вполне достаточно для полета не только кордовой модели, но и радиоуправляемой модели-копии.

В работу по созданию квазиреактивного двигателя оптимальной конструкции предлагаем включиться и читателям отечественного издания, поведать о самостоятельно созданных конструкциях, поделиться замыслами и идеями. Лучшие технические ответы будут опубликованы.

При конструировании импелпера передо мной стояла задача — взять большую тягу (а следовательно, и большой коэффициент нужного Действия движителя) при минимальном диаметре вентилятора.

Это выяснилось вероятным лишь при применении импеллера двухступенчатой схемы. Лопасти первой и второй ступеней находятся в кольцевых каналах между лопатками спрямляющих аппаратов.

Сначала воздушный поток попадает на входной направляющий аппарат — кольцевой канал, в котором находятся 11 радиальных профилированных лопаток. Любая из них установлена под углом 15° к направлению воздушного потока, что позволяет закрутить его в направлении вращения ротора.

Это сокращает скорость потока относительно лопастей ротора первой ступени импеллера.

По окончании первого вентилятора воздушное пространство попадает на промежуточный спрямляющий аппарат. В отличие от входного он имеет большее число лопаток (22), хорды которых параллельны оси канала.

Дальше воздушный поток поступает на вторую ступень, ускоряется и проходит через выходной спрямляющий аппарат. Последний устроен подобно входному и имеет то же число лопаток, но угол их установки противоположен — это нужно для выравнивания потока. После этого воздушное пространство устремляется в ресивер — главная его масса с громадной скоростью проходит через сопло, а часть обтекает головку цилиндра двигателя, охлаждая его.

Подробности импеллера сделаны из магниевых сплавов с плотностью 1,78 г/смЗ — это разрешило создать конструкцию относительно малого веса. Тем, кто собирается повторить мой квазиреактивный двигатель, направляться учесть, что магний весьма легко окисляется, исходя из этого все подробности из него нужно оксидировать с полировкой и последующей окраской.

Советую для этого использовать полиуретановую и пентафталевую эмали с предварительной грунтовкой составом ЭП-56, потому, что другие краски растворяются метанолом.

Весьма кратко об изюминках конструкции. «Десятикубовый» калильный двигатель импеллера закреплен на раме, являющейся частью выходного спрямляющего аппарата. Ступицы обоих роторов и носовой кок стягиваются в единый блок резьбовой шпилькой, ввернутой а вал двигателя.

Передняя опора блока — подшипник качения, посаженный в корпус входного направляющего аппарата. Ступицы роторов выточены так, что между ними и корпусом промежуточного спрямляющего аппарата остается зазор 0,5 мм, — это разрешает роторам вольно вращаться и одновременно с этим не формирует излишнего сопротивления воздушному потоку.

Роторы составные, любой из них собран из ступицы и двенадцати лопастей.

В ступицах для закрепления последних просверлено по 12 равняется расположенных радиальных отверстий. Лопасти сверхсложной профилировки — сечение каждой имеет переменные хорду, толщину, и к тому же концевое сечение лопасти закручено относительно сечения с хордой, равной 21 мм. Дабы правильнее выверить лопасти относительно ступицы ротора, я использовал несложный шаблон.

На обоих вентиляторах лопасти установлены под одним углом — 41°9′ к плоскости их вращения относительно хорды.

Из поршневого — реактивный

Импеллер конструкции П. Смирнова:

1 — входной направляющий аппарат (МА-8), 2 — носовой кок (МА-8), 3 — конусная втулка (Ст. 45), 4 — резьбовая шпилька (30ХГСА), 5 — фигурная гайка (Ст.

45), 6 — подшипник (12x24x6 мм), 7 — ступица вентилятора первой ступени (МА-8), 8 — обечайка промежуточного спрямляющего аппарата (МА-8), 9 — ступица вентилятора второй ступени (МА-8), 10 — лопасть вентилятора (МА-8), 11 — выходной спрямляющий аппарат (МА-8), 12 — внешний обтекатель ресивера (эпоксидная смола и стеклоткань), 13 — внутренний обтекатель ресивера (смола и стеклоткань), 14 — конусная втулка (Ст. 45), 15 — хомут (МЛ-2), 16 — обечайка выходного спрямляющего аппарата (МА-8), 17 — промежуточный спрямляющий аппарат (МА-8), 18 — распорная втулка (30ХГСА, Т6Х0,5 мм), 19 — обечайка входного направляющего аппарата (МА-8), 20 — винт М3, 21 — гайка (МА-8), 22 — винт М1, 23 — двигатель.

По окончании окончательной сборки роторы протачиваются на токарном станке так, дабы внешний диаметр каждого составлял 98 мм, — этим обеспечивается кольцевой зазор 0,25 мм между лопастями вентиляторов и обечайками. И напоследок — балансировка роторов, которая обязана выполняться очень шепетильно, учитывая высокие инерционные нагрузки.

Разрабатывая собственную конструкцию под имеющийся у вас двигатель, учтите, что указанный угол установки лопастей вентилятора выбирался в соответствии с частотой его вращения (мой двигатель, например, развивает 14 тыс. об/мин), наряду с этим тяга была большой. В случае если же ваш двигатель имеет меньшую (либо громадную) частоту вращения, то угол установки лопастей нужно расширить (либо уменьшить).

Внутренняя и внешняя оболочки ресивера выклеены из эпоксидной смолы и стеклоткани.

Формовать их оптимальнеена выточенных из древесины оправках, предварительно смазанных паркетной мастикой. При прорисовке контуров оболочек учтите, что площадь сопла на выходе из ресивера должна быть равна 75—100 процентов от площади кольцевого канала импеллера. Крепление элементов ресивера к обечайкам —« хомутами из магниевого сплава «электрон». Во внешней оболочке разделано отверстие шириной 8 мм, через которое поступает воздушное пространство для охлаждения двигателя.

Все внутренние поверхности каналов нужно отполировать, это значительно повышает коэффициент нужного действия импеллера и тягу.

Для доступа к электроду свечи в оболочке обтекателя прорезано отверстие O 10 мм. рычаг управления и Игла карбюратора оборотами двигателя выведены за обводы импеллера.

Вращений роторе — против часовой стрелки, в случае если наблюдать со стороны носового кока.

Запускать двигатель нужно стартером, выходкой вал которого имеет резиновую насадку с внутренним конусом. Покушало запуска будьте осмотрительны — импеллер очень интенсивно засасывает воздушное пространство через входной направляющий аппарат.

Напоследок пара рекомендаций тем, кто захочет сделать подобное устройство. Вас не должна смущать некая «переусложненность» квазиреактивного двигателя.

Это разъясняется тем, что моя конструкция должна была снабжать возможность настройки — варьирования углами установки лопастей вентиляторов, подбора углов и профилировки установки лопаток спрямляющих аппаратов. По окончании обнаружения параметров в соответствии с оборотами двигателя многие элементы конструкции возможно значительно упростить, применяя такие передовые технологические способы, как формовку из синтетических смол и стекло- и углеволокна.

Так, например, возможно делать лопасти вентиляторов либо кроме того целый вентилятор полностью. В общем, тут имеется над чем поломать голову умелым моделистам.


Случайные записи:

Основы техники пилотирования реактивного самолёта (1)


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,