Эта непростая простота

Мы все привыкли к тому, что это аппарат, годный разве лишь для приобретения начальных навыков пилотирования. Как правило учебная строится фактически без всяких требований к летным особенностям. Основное — обеспечить большую простоту изготовления.

Со временем, в то время, когда спортсмен примется за проектирование следующей модели, с которой он начнёт выступать на соревнованиях, будет привлечена к расчетам и аэродинамика, и сопромат, и материаловедение. А на первых порах — чего мучиться, стоит ли… И появляются на свет полулетающие «коряги».
Да, несомненно, первый опыт кроме того на таких моделях купить возможно, и строятся они вправду скоро. Но… необходимы ли они?

Судите сами. Навыки куплены, выработан некий автоматизм в разных обстановках поведения в неспециализированном-то нелетучего аппа-
рата. И затем спортсмен переходит на современную технику, требовательную и весьма строгую в управлении, в большинстве случаев, создаваемую по лучшим мировым примерам.

Вот тут-то и оказывается, что целый опыт, накопленный на тренировках, ненужен. Отличие в поведении «учебки» и спортивного «боеприпаса» так громадна, что кроме того в случае если последний и остается целым по окончании первого полета, сил и времени на его освоение уходит не меньше, чем на тренировки и постройку с первой моделью.

Так не лучше ли израсходовать это время на грамотное проектирование учебной, приблизив ее летные особенности к эталонам авиамодельной техники, сохранив, само собой разумеется, простоту изготовления?

Итак, попытаемся создать такую модель. В первую очередь определим главные требования к совершенной конструкции: сборки и максимальная упрощённость постройки и высокая ремонтоспособность. Обратите внимание — тут не упоминается прочность.

А многие начинающие моделисты как раз ей отводят решающую роль и… делают основную неточность! Попытки упрочнения отдельных деталей и узлов неизбежно приводят к утяжелению аппарата. Его характеристики ухудшаются, заметно возрастает минимальная скорость полета. И, как следствие, авария при неумелых действиях «пилота». В ряде же случаев рвение повысить прочность ведет к тому, что с перетяжеленной моделью неимеетвозможности совладать кроме того маститый пилотажник.

Так вот, в совершенстве, как и в громадной авиации, прочность всех деталей и узлов должна быть минимальной, другими словами таковой, дабы модель только не разрушалась в полете. Лишь тогда летные особенности разрешат пройти «курс» обучения пилотированию скоро и без поломок аппарата, не превращая управления в мучительную «борьбу» с непослушной моделью. Отметим серьёзный закон: прочность всей модели постоянно определяется прочностью одного-единственного элемента — самого не сильный!

Усиливать отдельные узлы бессмысленно, конструкция должна быть равнопрочной.

Радиоуправляемая пилотажная модель мотопланера:
1 — носовая часть фюзеляжа, 2 — подкос, 3 — балки фюзеляжа, 4 — киль, 5 — руль поворота, 6 — руль высоты 7 — стабилизатор, 8 — растяжка хвостовой части, 9 — закрылок.

10 — крыло.11 — «ухо», 12 — элерон.

Сейчас о требованиях к летным особенностям:

— минимальная скорость устойчивого полета, снабжающая время на принятие верного ответа, нужна при полном отсутствии автоматизма у неопытного «пилота». Прекрасно бы варьировать полетную скорость в широчайших пределах, тогда обучение потом удастся продолжить вплоть
до перехода на современную спортивную технику;

— высокая хорошая управляемость и устойчивость аппарата.

Чувствительность управления- в совершенстве может и обязана регулироваться. Не считая широкого диапазона скоростей, нужно иметь возможность большого трансформации несущих особенностей, превращающих модель или в хороший планер-паритель, или в пилотажный микросамолет;

— нужна и высокая энерговооруженность учебной, выручающая модель при выходе в неожиданные для начинающего пилота положения вблизи почвы;

— должны быть хорошими и эксплуатационные качества: без всяких неприятностей подобный «универсал» обязан взлетать с рук.

Возможно, покажется, что требований через чур много, через чур они противоречивы. Немыслимо сделать такую учебную. . А все-таки давайте попытаемся!

В соответствии с первым условием летных особенностей выбираем тип модели — планер. Правильнее, мотопланер, причем с замечательным двигателем, имеющим управление «газом». Это, со своей стороны, обеспечит высокую энерговооруженность модели, в случае если ее масса не будет через чур большой, и простые условия взлета.

Сейчас о массе аппарата. Дело в том, что она не только тесно связана с минимальной удовлетворительной прочностью, но и с выбором главных размеров учебной. Приняв удельную нагрузку на несущие поверхности равной 25 г/дм2, соответствующей нагрузке весьма хороших парителей, и выбрав двигатель, мы сможем отыскать суммарную площадь плоскостей.

Мотор необходимо выбирать с учетом большой простоты запуска в произвольных, кроме того несложности эксплуатации и зимних условиях всей мотоустановки.

самый подходящий микродвигатель КМД-2,5 . С мотопланером, снабженным этим двигателем, возможно тренироваться круглый год, мощность его в полной мере достаточна для маленькой, кроме того пилотажной модели, он имеет большой ресурс и устойчиво держит режим в широком диапазоне оборотов.

Конструкция стабилизатора:

1 — законцовка 2 — законцовка руля, 3 — задняя кромка руля, 4 — заполнитель, 5 — кромка руля, 6 — задняя і кромка стабилизатора в сборе, 7 — бобышка, 8 — косынка, 9 — центральная нервюра, 10 — нервюра,11 — полунервюра, 12 — лонжерон. 13 — передняя кромка.

Масса мотоустановки в комплексе с топливной совокупностью возможно не выше 200 г. Четырехканальная пропорциональная бортовая часть отечественной аппаратуры радиоуправления «Супранар-83» имеет массу около 650 г, что дает суммарную массу оборудования вместе С тягами, монтажными панелями и узлами крепления 900—950 г.

какое количество же граммов отвести на конструкцию самого планера?

Посмотрим, что окажется, в случае если принять в предварительном расчете кажущуюся фантастической цифру — 500 г. Столько весят чемпионатные свободно-летающие парители намного меньших размеров, летающие наряду с этим лишь с «пешеходными» скоростями. У нас же суммарная площадь несущих поверхностей, полученная по окончании определения неспециализированной массы модели, выясняется раза в полтора больше — около 55 дм2.

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ

Постараемся «уложить» конструкцию в совсем необыкновенные рамки массы. Внезапно да окажется! Начнем с крыла.

Как раз его масса вносит важнейшую часть в общую сумму.

Исходя из того, что перед нами не стоят задачи создания рекордного аппарата, а условия хорошего парения мы снабжаем малой удельной нагрузкой на несущие поверхности, возможно не гнаться за очень высоким значением удлинения. Его разумная величина послужит не только на пользу понижению массы крыла, но и соответственно сохранит сверхкритическими числа Рейнольдса для средних хорд консолей.

Возможно легко подобрать простой по выполнению профиль, всецело удовлетворяющий нас по своим качествам кроме того на минимальных скоростях полета. Что же касается жёсткости и прочности крыла, определяющих и его массу, то эти размеры находятся в обратноквадратичной зависимости от удлинения при плоскостях однообразной профилировки. Уменьшив его вдвое, мы при грамотном проектировании сможем в четыре раза уменьшить вес крыла!

А как быть с сужением?

Заманчиво, само собой разумеется, прорисовать прямые плоскости — они кажутся намного проще в изготовлении из-за однообразных очертаний всех нервюр. Но на деле трапециевидное крыло ненамного сложнее прямого. Но увеличение прочности широких корневых частей и уменьшение в них напряжений изгиба разрешают дополнительно снизить массу несущих плоскостей на 15—20 процентов если сравнивать с прямыми.

Очень технологичным, превосходно зарекомендовавшим себя на тысячах моделей, нетребовательным к выдерживанию очертаний и достаточно «толстым» есть хороший «С1агк-У». Его относительная толщина около 12 процентов.

Как показывают сравнительные поляры Множества профилей, на маленьких числах Рейнольдса «С1агк-У» фактически ни в чем не уступает актуальнейшим «эпплеровским», на более высоких скоростях выигрыш при применении последних не столь велик, дабы преобладать над технологическими особенностями реализации хорошего. Да и, в большинстве случаев, преимущество в аэродинамике отражается у профилей серии «Е» только на участке поляры.

Перед нами же стоит задача проектирования не однорежимного парителя, а микросамолета-универсала

Аэродинамическое ответ крыла завершит введение механизации по всей задней кромке, снабжающее возможность превращения парителя в пилотажный (!) аппарат, и задание угла поперечного «V» для увеличения устойчивости модели. К конструкции же плоскостей возвратимся при беседе о постройке учебной модели.

В суть* аэродинамики фюзеляж является элементом , только соединяющий крыло со стабилизатором, в случае если, само собой разумеется, не имеет относительно громадных размеров, воздействующих на управляемость и устойчивость модели в целом. Предположив, что фюзеляж отечественного аппарата значительного влияния на эти характеристики не окажет благодаря малого поперечного сечения, будем искать только его конструктивное ответ. Это же относится и к хвостовому оперению.

Тут лишь нужно отметить пожелания к нагрузкам, передаваемым от киля и стабилизатора на хвостовую часть фюзеляжа. В случае если удастся избавиться от скручивающих упрочнений, возможно будет снизить массу данной части. Для этого запроектируем киль из двух вертикальных поверхностей, размещенных по площади симметрично как над стабилизатором, установленным по оси балки фюзеляжа, так и под ним.

Площадь же стабилизатора, снабжающая в полной мере достаточный для отечественного крыла коэффициент эффективности горизонтального оперения, равный 0,7, при плече стабилизатора около 4ВСах окажется в пределах 7—8 дм 2.

В первую очередь о том, как проводился расчет элементов мотопланера на прочность. Само собой разумеется, всецело приводить его на страницах издания легко немыслимо из-за громадного количества.

Необходимо только упомянуть условия, принятые при расчетах. Это: большая скорость полета 120 км/ч (!) и минимальная величина радиуса трансформации траектории полета, соответствующая перегрузке в 8?, равная 15 м! Условия очень твёрдые, такие свойственны скорее не для мотопланера, а для хорошего пилотажного микросамолета. Но так как мы проектируем универсальную учебную модель, талантливую летать и как «акробат», и как паритель.

Начнем описание с самый ответственного элемента — крыла. Большое удлинение, снабжающее высокое значение качества и маленькую скорость понижения модели в варианте парителя, кроме того при громадном сужении консолей обусловливает появление больших изгибающих моментов в корневых сечениях иа повышенных скоростях полета. При данных условиях хорошее сочетание прочности на жёсткости и изгиб на кручение имело возможность бы дать ответ с твёрдой несущей обшивкой.

Но масса аналогичных консолей была бы чрезмерно большой, и нам не удалось бы уложиться в отведенные границы веса.

Ответ дает опыт конструирования легких свободнолетающих авиамоделей. Твёрдые рамки правил «обучили» спортсменов создавать предельно облегченные крылья, жёсткости и достаточной прочности.

Комплект консолей, подобный тому, какой употребляется на планерах и резиномоторных, применим и мы. Двухполочный лонжерон со стенкой разрешит крылу выдержать большие нагрузки при самых резких эволюциях, жесткость на кручение придаст последовательность диагональных нервюр либо распорок в корневых частях консолей. Сечения полок лонжерона переменные, соответствующие местным изгибающим моментам в разных сечениях несущих плоскостей.

Важный вопрос, появляющийся при прорисовке любой новой модели, — о необходимости введения центрального разъема крыла. В большинстве случаев, ответ с разъемом используется при больших размерах аппарата, оно облегчает изготовление и транспортировку элементов крыльев. Но утраты в весе, которые связаны с разделением несущих плоскостей по самый нагруженному участку, очень громадны, не говоря уже об соединительных штырях и узлах стыка либо пластинах-багинетах.

Разъемное по центру крыло сложнее в изготовлении и сборке, не так и совершенную симметричность установки консолей относительно фюзеляжа. Узел стыка снижает надежность модели в целом — много аварий учебных аппаратов позвано разрушением стыковочных элементов крыла и фюзеляжа, расстыковкой не хватает совершенно верно выполненного узла или его деформацией, приведшей к смещению плоскостей.

Итак, крыло учебной будет цельным.

Но как же перевозить «детальку» длиной около 2,5 м? Разъем нужен. Мы перенесем его в зону, нагруженную многократно не сильный корневых сечений. Отъемными будут «ушки», в таком варианте большой габарит разобранной плоскости не превысит полуразмаха. Установка узлов в малонагруженной территории разрешит снизить до предела утраты в весе, а неспециализированное компоновочное ответ предоставит шанс дополнительно повысить универсальность учебной. Нужен «чистокровный» паритель? Пожалуйста!

Достаточно расширить угол поперечного «V» на отъемных элементах и приспустить закрылки. Скоростные качества планеру придаст фиксация закрылков в нейтральном положении, небольшой их подъем перевоплотит бывший паритель в хорошую «пилотажку» — свойства плосковыпуклого профиля с .немного поднятым закрылком близки к особенностям симметричных. А вот демонтаж «ушек» сделает модель весьма близкой по чертям к пилотажному микросамолету.

Укорочение крыла разрешит снизить нагрузки на центральные части лонжерона, следовательно, возможно будет не опасаться выводить аппарат на самые резкие виражи и высокие скорости. В таком варианте переставляемые ранее лишь иа земле закрылки должны быть переведены на управление в полете в качестве элеронов с маленькими углами отклонения. Наряду с этим возможность коррекции среднего угла их установки (как закрылков) сохраняется лишь для наземных условий.

Продолжим работу по конструированию каркаса крыла. Дело за задней кромкой. Требованиям минимальной массы при достаточной прочности отвечает Т-образная «балка», собранная из двух реек. Такую используем и мы, она же разрешит легко разместить узлы элеронов и навески закрылков.

Для улучшения аэродинамики модели нужно полученный при изготовлении плоскостей профиль максимально приблизить к теоретическому.

При мягкой обшивке это удастся сделать лишь посредством размещения солидного числа нервюр с необходимой установкой носовых полунервюр. В следствии количество этих подробностей, в особенности на крыльях планерного типа, обусловит и большое их влияние на неспециализированную массу консолей. Значит, понижение веса каждой из них практически на доли грамма окажет помощь уложиться в заданную взлетную массу аппарата.

Как продемонстрировала практика, подтвердившая теоретические расчеты, самый удачна конструкция нервюры с «трудящейся обшивкой». Центральная часть, фактически не нагруженная, делает функции подкрепления реек «обшивки» от утраты устойчивости при сжатии и исходя из этого вырезается из легких сортов пенопласта (типа мелкошарикового упаковочного). А рейки окантовки примут иа себя все нагрузки как от натяжения обшивки, так и аэродинамические.

Подобные нервюры прекрасно стыкуются с Т-образной задней кромкой, недалеко от носика их полезно укрепить, оклеив с двух сторон ватманом.

Конструкция крыла:
1 — центральная накладка, 2 — балка, 3 — окантовка закрылка, 4 — заполнитель закрылка, 5 — стена задней кромки, 6 — задняя кромка, 7 — нервюра, 8 — косая нервюра,9 — лонжерон, 10 — законцовка закрылка, 11 — нервюры стыка. 12 — направляющая штыря.

13 — законцовка, 14 — носок, 15 — накладка, 16 — стена передней кромки, 17 — передняя кромка.

Нужно отметить и технологичность необыкновенного поперечного комплекта. Вам не нужно будет испытывать трудностей, связанных в большинстве случаев с изготовлением нервюр для трапециевидного крыла — для любых консолей с любым сужением и без него разработка одна.

В первую очередь выпиливаются шаблоны корневого и концевого сечения крыла с занижением по контуру, соответствующим толщине «трудящейся обшивки». По ним посредством нагреваемой электрическим током проволоки из пенопластового блока вырезается заготовка. По «размаху» она равна суммарной толщине всех нервюр и полунервюр для одной консоли плюс утраты на будущую распиловку на отдельные подробности.

Применяя оставшиеся по окончании разрезки пенопласта куски обратного профиля в качестве прижимов, обшиваем заготовку липовым либо березовым шпоном на эпоксидной смоле (слои древесины — лишь поперек размаха крыла!). В случае если нужно расширить толщину «обшивки», применяйте пара слоев шпона, толстая пластина может не повторить очертания профиля на самый искривленных участках носика нервюры.

По окончании полного отверждения смолы заготовка распиливается на отдельные подробности узкой циркулярной пилой либо переделанным промышленным вибролобзиком. Нервюры через одну сокращаются, образуя носовые полунервюры, после этого идет оклейка районов стыка с передней кромкой ватманом.

Сборка крыла проводится простыми способами. Единственное требование — обеспечение большой симметричности правой и левой консолей.

Стабилизатор по конструкции подобен плоскостям крыла, отдельные его элементы только уменьшены в сечениях.

Совокупность закрылков и привода элеронов на картинках не продемонстрирована — все зависит от типа используемой рулевых и аппаратуры машинок. В любом случае нужно стремиться разместить машинки в количестве центроплана.

Это окажет помощь избавиться от сложностей и стыка лишних узлов привода, которые связаны с перерегулировками управления при аварийных сбросах крыла. Да и фюзеляж возможно будет спроектировать мельче и полегче. В совершенном варианте в центроплане размещаются все приёмник и рулевые машинки, в фюзеляж идет только привод управления и блок питания газом двигателя.

Так дополнительно понижается масса фюзеляжа я значительно уменьшается влияние вибраций от работы мотоустановки иа надежность бортовой части аппаратуры.

Обшивка несущих плоскостей — лавсановая пленка средней толщины. Поверх нее прилакировывается длинноволокнистая (микалентная) бумага. В следствии образуется прочная устойчивая к ударам и проколам обшивка шероховатости и достаточной жёсткости.

Рулевые элементы обтягиваются узкой крафт бумагой на клее ПВА и отделываются паркетным двухкомпонентным лаком.

Как видите, крыло и стабилизатор (киль подобен рулевым элементам) смогут быть выполнены по самым строгим меркам авиаконструирования, легкими, твёрдыми и достаточно прочными. Попытаемся сделать таким же и фюзеляж, так же, как и прежде не забывая и о технологичности изготовления учебной.

Так как до сих пор получалось обойтись без применения сложной оснастки, бальза пригодилась разве лишь для «поднятия» лонжерона до отметки нервюр.

Носовая часть фюзеляжа несет двигатель и кое-какие элементы аппаратуры радиоуправления и помогает для их фиксации довольно крыла. Причем нужно учесть: чем меньше эта часть, тем меньшие нагрузки появятся в узлах крепления к крылу и тем тверже она будет.

Исходя из этого прорисуем фюзеляж с минимальным выносом вперед, предполагая маленькую массу хвостовой части модели. По миделю он обжат до предела, фанерные борта, скрепленные шпангоутами и легким продольным комплектом, чуть ли ие близко огибают двигатель, бак и бортовую часть аппаратуры.

Осталось решить, какой будет хвостовая часть фюзеляжа.

Вариантов большое количество, лучшим же оказывается… бесфюзеляжный! Его функции берет на себя вильчатая балка. Только она объединяет в себе в один момент такие преимущества, как легкость, ремонтоспособность и необыкновенная простота изготовления.

Каждое плечо балки — квадратная труба, склеенная из четырех сосновых реек переменного сечения. В поперечном направлении хвостовая часть фиксируется довольно крыла парой оттяжек из троса d 0,5 мм, узлы стыка балки с крылом и фюзеляжем — разъемные при ударах модели.

Проводка управления к рулям хвостового оперения тросовая, ее несложно скрыть в полых плеч балки.

Но на первых порах, в то время, когда возможность аварийных обстановок велика, лучше покинуть тросы снаружи. Это облегчит переналадку совокупности по окончании ремонтов. Заканчивай разговор об управлении, необходимо предостеречь моделистов от попыток привода закрылков. Их громадная площадь приводит к появлению кроме того на маленьких скоростях потребных управляющих упрочнений, намного превосходящих возможности рулевых машинок отечественного производства.

Шасси на модели не предусматривалось.

Случайные записи:

• Птицы против… самолета
• Ракетоплан «утка»

Что такое простота и что она дает?

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Рекордсменка… простоты

  Если бы в известной книге Гиннеса регистрировались рекорды технологичности и простоты, воображаемая сейчас вашему вниманию модель была бы первой…

• Паритель класса f1а

  Каких лишь моделей планеров не было в небе над спортивными аэропортами! Короткохвостые соседствовали с этими, у которых стабилизатор казался неоправданно…

• Крылатый радио-универсал

  Для тех, кто прошел первую стадию обучения мастерству радиопилотажа на несложных планерах и задумался над проектом первой моторной автомобили, возможно,…

• Необычные «бойцовки»

  Казалось бы, все в далеком прошлом уже изучено в таком технически несложном классе моделей, как F2D (авиамодели воздушного боя). Ан нет, иногда…