Что такое планер? Как сделать планер своими руками: чертежи, фото. Проектирование летающих моделей планера. Авиамоделизм Модель планера летающее крыло чертежи
Встречный ветер, облака, природные пейзажи, грация и спокойствие. Нет, это не мечта каждого хиппи (хотя... кто его знает). Это знакомо любому человеку, который интересуется таким видом спорта, как планеризм. Ну, спорт или не спорт, решать вам самим, но хобби отличное. Планеризм - что же это такое? Конструирование моделей «самолетиков» и практическая реализация их. Запуск, полет, корректировка, снова запуск и так далее. По большей мере планеризм - это детская игра для взрослых дядей и тетей. Конструкции планера не повторяются, каждый самолетик индивидуален. Отсюда и интерес: построить новое, не виданное раньше. В общем, главный центр, вокруг которого завязаны все действия, - это планер. Именно в нем заключена философия планеризма. А как его делать, этот самолет? Вопрос усилия и желания.
Выбор модели
Самодельный планер должен обладать некоторыми качествами, которые можно отметить и у его коммерческого собрата. Во-первых, самолет, как и запланировано, должен летать, причем долго. Во-вторых, модель должна быть крепкой, чтобы при ударе с землей она не разбивалась на составные части.
И, в-третьих, грацию полета еще никто не отменял, чем «правильнее» летит планер, чем ровнее его траектория, тем лучше. На первый взгляд легко. Но нет. Именно этих характеристик планеристы добиваются от своих детищ годами, совершенствуя и улучшая свои модели.
Неплохо бы сразу разобраться с конструкцией. Каким будет планер? Своими руками трудно добиться правильности, поэтому стоит хоть как-то придерживаться общих правил. Начинающим бывает тяжело делать сложные модели, поэтому стоит придумать что-нибудь легкое, но не менее элегантное, чем покупные варианты. Итак, есть две конструкции планеров, которые не требуют особых сил и затрат. Благодаря этому они замечательно подойдут. Первый планер совсем легкий. Он основан на примере конструктора. Данный экземпляр будет собираться, корректироваться, запускаться прямо на месте «испытаний». Второй самолетик будет сборным, цельным и более устойчивым. Но, как понятно, его изготовление - это тяжелый и кропотливый труд. Не каждый начинающий планерист построит его с легкостью.
Чертежи планеров - краткое ознакомление
Для первого и второго планера набор ресурсов будет почти одинаковым. Деревянные брусочки, шпагаты, обязательно клей (на нем, собственно, не рекомендуется экономить как в количественном плане, так и в качественном), потолочная плитка, кусочек фанеры. В общем-то, можно начинать.
Размеры первого планера
Как известно, первый самолет будет ну очень легким. Его узлы будут крепиться с помощью канцелярских резинок и клея.
Поэтому точности тут не стоит придерживаться. Стоит помнить всего лишь несколько правил. Длина планера не должна превышать метра, а размах крыльев - полтора метра. Остальное - на личные представления.
Размеры второго планера
Вот тут-то стоит подумать о качестве изготовления. Ведь детали цельного самолета должны быть подогнаны до миллиметра. Чертежи планеров всегда должны отвечать изготовляемым моделям, иначе они не полетят. Итак, сложная модель должна обладать следующими размерами.
В длину самолет сможет «вырасти» на восемьсот миллиметров. Ширина размаха крыла будет составлять тысячу шестьсот миллиметров. Внимание, новая величина - высота. Что в неё входит? "Рост" фюзеляжа и стабилизатор. Все это выйдет на сто миллиметров. Главные числа известны, поэтому стоит приступать к работе.
Планер своими руками - версия простая
Практику еще никто не отменял, поэтому, чтобы чего-либо достичь, стоит потрудиться. С конструированием планеров все то же. Но не стоит забывать, что есть и легкий путь: создать самолет, который не нуждается в кропотливом труде. Самолет-конструктор - самый легкий путь к тому, как сделать легкий планер своими руками. Очень просто. Во-первых, он не будет обладать большими размерами, что существенно снизит время на обработку.
Сложный самолетик
Легко сделать детский планер своими руками. «Взрослые» же модели требуют определенных усилий и больше времени на конструирование. Зато результат того стоит. Изготовление полноценного планера начинается с подготовки крыльев. Их тщательно и точно вырезают, шлифуют. Форма крыла может быть самой разной. От плоской до округлой. Сложные планеры отличаются наличием противовесов. Они придают устойчивость модели. Телом планера могут быть деревянные бруски обтекаемой формы. Остальное: крылья, стабилизаторы, киль - все то же, что и в предыдущей версии. Только с одним маленьким отличием: данные части закрепляют с помощью клея. Поэтому любые изменения после запуска невозможны. Именно поэтому так важно все просчитать заранее.
Сделать радиоуправляемый планер из потолочки своими руками очень просто!
Фактически для изготовления нужно только скачать чертежи авиамодели расположенные в конце статьи, вырезать детали и склеить их!
Чертежи представляют собой общий вид и разбивку на А4 следующую картинку.
В результате изготовления у вас получится вот такая авиамодель.
При желании вы можете смаштабировать чертеж под свои задачи, например увеличить его.
Остановимся на нескольких моментах изготовления.
Фюзеляж весьма простой в изготовлении - фактически прямоугольная коробка.
На нос авиамодели приклеивается фанерка или отрезок деревянной линейки, а к ней крепится моторама двигателя.
Крыло имеет ярко выраженное V, обычно на авиамодели без элеронов от 3 до 5 градусов.
Профиль KFM5, подробнее о таких профилях смотрите .
В месте прилегания крыла к фюзеляжу наклеиваются дополнительные слои потолочки. Крепление крыла осуществляется с помощью резинок, в качестве выступов для крепления резинок используются бамбуковые шампуры или отрезки деревянной линейки.
Сервомашинки и приемник размещаются под крылом, аккумулятор размещается в центе тяжести (ЦТ) авиамодели, это позволяет использовать разные по весу аккумуляторы без смещения ЦТ.
Сервомашинки 5-9 грамм, приемник любой от 3-х каналов. Мотор 2205-2208 с 1800-2600 об/вольт. Пропеллер 6х3- 6х4, желательно складной, аккумулятор 2S 350-450 мАч.
- Скачать чертежи планера можно .
В последнее время в магазинах игрушек начали появляться небольшие модельки планеров из EPP, проще говоря из потолочной плитки. Конечно такая игрушка красиво летает,выдерживает много полётов и её можно пускать везде, но цены кусаются- 9 долларов за штуку. Но можно сделать и самодельную модельку потратив не более 30 рублей на самолёт! Итак, начнём ваять свою игрушку.
Материалы:
*потолочная плитка без рельефного рисунка
*клей ПВА
*сосновая рейка 4Х4 мм
*кнопки
*прищепки бельевые
*булавки или иглы
*ручки, маркеры и т.д.
*канцелярский нож
*мелкая шкурка на бруске
*пластилин
для начала нужно распечатать и вырезать шаблоны для самолёта.
Желательно распечатку приклеить к картону. Затем приложить их к плитке, зафиксировать кнопками и нарисовать крыло, стабилизатор и киль.
После убираем шаблоны и вырезаем канцелярским ножом(или медицинским скальпелем) с припуском 1-2 мм заготовки.
Старайтесь не задеть линии заготовок.
Теперь нужно обработать заготовки. Отмечаем ограничительные линии, берём брусок со шкуркой и придаём профиль крылу и стабилизаторам движениями вперёд-назад.
Обрабатывать нужно уверенно, плавно, без рывков, иначе можно испортить деталь. Конечно, можно придать профиль и разогретым утюгом, но этот способ не всегда получается.
Если Вы придали деталям нужную форму, то можно приступить к склеиванию. Ни в коем случае не хватайтесь за клей Момент! Растворители превратят самолёт в кашу, поэтому нужно использовать клей ПВА. Рейку длинной 18-25 см смазывают клеем с одной и с другой стороны,и оставляют на 5 минут, чтобы клей впитался в дерево. У стабилизатора и крыла отмечают середину и снизу промазывают клеем по средней линии. Далее закрепляем всё прищепками, киль прикрепляют булавками к крылу также по средней линии.
Потолочная плитка является одним из самых востребованных материалов в создании авиамоделей. На этот раз мы рассмотрим пример, как из нее можно сделать модель небольшого планера. В самоделке автор решил использовать крылья ступенчатого профиля. Этот способ можно считать одним из самых простых пи изготовлении крыльев.
По словам автора, использование ступенчатого профиля крыла не наделило модель какими-то особенными характеристиками. Возможно, все это по тому, что провода серводвигателей были проложены в отступ, а в идеале провода необходимо было вмонтировать вглубь пенопласта. В итоге планер получился очень легким, лучше всего он летает в безветренную погоду или с порывами ветра до 3 м/с.
В качестве силового агрегата автор использовал двигатель на 9 грамм, такой же применялся в , аккумулятор был использован тоже оттуда. Двигатель для такой модели не слишком мощный, его хватает еле-еле, зато так она имеет небольшой вес. Вертикального взлета у планера тоже нет.
Полетный вес модели составляет 134 грамма при размахе крыла 1000 мм (сюда входит и проекция законцовок).
Материалы и инструменты для самоделки:
- для самоделки использовался двигатель C1818 Micro brushless Outrunner 3500kv 9 грамм;
- воздушный винт размером 5х4.3;
- регулятор двигателя Hobbyking SS Series 8-10A;
- серводвигатели для управления элеронами S0361 3.6 грамма;
- сервомашинка руля высоты HXT500 5 грамм;
- в качестве источника питания аккумулятор Rhino 360mAh 2S 7.4v 20C;
- потолочная плитка;
- клей Титан (или другой для потолочки);
- ножницы;
- канцелярский нож;
- чертежный и измерительный инструмент (линейка, карандаш и так далее);
- паяльник, провода и другое.
Процесс изготовления авиамодели:
Шаг первый. Нарезаем заготовки. Консоли крыла
В качестве основы для самоделки автор решил взять модель Glider 400. Здесь были доработаны элероны и форма концовок. Также в качестве основы можно взять чертеж и любого другого планера. Сама суть статьи в том, чтобы показать пример изготовления небольших планеров.
Потом потолочку можно резать на заготовки по выбранным и распечатанным чертежам. Начать можно с консолей крыла. Делать их очень просто, шаблоны склеиваются между собой. С клеем нужно работать аккуратно. Чтобы делать модель легче, клей нужно наносить сеткой на обеих частях склеиваемых деталей. При этом прочность соединения не будет потеряна.
В центральную часть необходимо вклеить лонжерон, подойдет отрезок линейки или бамбучины. Поскольку автор этого не сделал, лонжерон пришлось вклеивать сверху. Чтобы получить прочное соединение без пустот, мета склеивания нужно отправить под пресс. Для таких целей подойдет линейка и какой-то грузик.
Шаг второй. Фюзеляж модели
Фюзеляж можно сделать коробчатым, однако если не использовать дополнительных элементов для придания жесткости, он может изгибаться при резких маневрах ввиду небольших размеров. Для этих целей вдоль нижней части автор приклеил стрингеры из потолочки, понадобятся отрезки шириной в 5-6 мм. Их нужно наклеить на боковины с внутренней части. Благодаря ним также увеличится площадь приклеивания днища.
В задней части под стабилизатором необходимо будет сделать утолщение, для этого понадобится пару слоев потолочки, сточенных с носовой части к краю. При сборке боковин фюзеляжа вклеиваются шпангоуты. Самое главное при этом соблюдать ровность и перпендикулярность шпангоутов.
Шаг третий. Киль авиамодели
Киль изготавливается из одинарного слоя потолочки с неуправляемым рулем. Он вклеивается встык, для дополнительной фиксации автор использовал половинки зубочисток. Сперва острой частью нужно проколоть канал через центр ширины киля, потом туда нужно вставить смоченные в клей зубочистки и дождаться, пока клей схватится.
Чтобы киль дополнительно удерживался боковинами фюзеляжа, в передней части были наклеены утолщения.
Для увеличения прочности киля в его передней кромке и вверху нужно пустить располовиненную бамбучину.
Шаг четвертый. Стабилизатор и руль высоты
Для создания руля высоты и стабилизатора также понадобится одиночный слой потолочки. Крепится руль высоты при помощи скотча. Эта технология наиболее подробно описана .
Поскольку площадь стабилизатора довольно большая, его нужно укрепить, установив снизу бамбучину. Для этих целей в стабилизаторе автор сделал углубление и вклеил туда бамбучину. Такое углубление можно сделать при помощи наждачной бумаги, сложенной пополам.
Теперь можно собирать хвостовое оперение. На заднюю часть фюзеляжа необходимо с утолщением приклеить стабилизатор, а через него проткнуть бамбучины киля и потом их извлечь. Потом эти отверстия заполняются клеем, и киль вставляется вторично. Теперь нужно дождаться полимеризации клея.
Днище фюзеляжа приклеивается без проблем благодаря установленным ранее стрингерам.
Шаг пятый. Дальнейший процесс сборки
Для крепления крыла понадобятся бамбучины, они приклеиваются впритык шпагноутам. Для дополнительной фиксации автор сверху и снизу приклеил к ним куски потолочки шириной 4-5 мм.
Передняя бамбучина крепления крыла была использована для фиксации моторамы при полимеризации клея. Для изготовления рамы понадобился кусок деревянной линейки. Двигатель крепится с помощью саморезов, они идут в комплекте к сервомашинкам.
Что касается машинки руля высоты, то она устанавливается за задним шпагноутом. В центре шпагноутов нужно сделать отверстие, чтобы протянуть кабель. Для передачи движения на качалки сервомоторчиков, автор использовал тонкую проволоку в пластиковой трубке (боуден). Он приклеивается внутри фюзеляжа.
Сервомашинку нужно отцентрировать, для этого вставляется крыло, аккумулятор и серва двигается по хвостовой части с целью найти нужный баланс. Верхняя же часть фюзеляжа приклеивается в конце.
Для рулей автор использовал готовые кабанчики, но их можно сделать и самостоятельно. Также были установлены и готовые петли, на которые навешиваются элероны. Петли использовались штырьевого типа. Проще всего их навесить на скотч или петли тоже сделать самому.
Чтобы элерон не изгибался ввиду своих небольших размеров, по задней кромке они были окантованы располовиненной бамбученой. Они придают дополнительную жесткость.
Кабель сервомашинки был проведен по первому перепаду, для подключения автор использовал готовый покупной удлинитель, но его при желании можно спаять и самому. Провода крепились с помощью горячего клея. Его нужно капать на угол перепада толщины крыла и затем к этим каплям прижимать кабель. Лучше всего делать это не пальцем, а каким-то предметом, так как в первом случае это очень неприятно.
Место соединения удлинителя с проводом сервомашинки прячется в специальное углубление и также фиксируется каплями горячего клея.
Сервомашинки автор тоже закрепил при помощи горячего клея. Для этого во втором слое потолочки под размеры сервомашинки нужно сделать нишу, а затем серва крепится с четырех углов с помощью горячего клея.
Для штырьевых петель были сделаны каналы, это делается при помощи зубочисток. Потом в эти каналы на клей садятся выступающие части петель элеронов.
Чтобы резинки не проминали крыло, посередине крыла, по заднему и переднему краю были приклеены отрезки потолочки и половинки бамбучен.
В последнюю очередь на нос крыла был приклеен отрезок в 4 см. Верхнее пространство будет открыто, сюда вставляется аккумулятор. При полете эта часть закрывается с помощью скотча.
По краям крыла автор сделал законцовки из потолочки в два слоя. Если резкие маневры на самолете делать не планируется, то они ставятся под углом примерено 30-35 градусов. При крене такой угол позволит модели самоцентрироваться. Если сделать угол порядка 60-ти градусов, то он будет не так уже сильно влиять на стабилизацию, при этом можно будет делать более активный пилотаж.
Проектирование летающих моделей планера, а. тем более самолета является ответственной и сложной задачей. Ответственной потому, что в полете ошибка конструктора может вызвать гибель или поломку модели, в которую было вложено много труда. Сложность же задачи заключается в том, что летающая модель имеет свои специфические особенности полета.
Кроме того, модель должна обладать хорошей устойчивостью, так как весь ее полет от взлета до посадки никем не управляется.
Но задача конструктора, который изготовил и запустил модель, добиться того, чтобы о«а не только держалась в воздухе, но и подчинялась определенным его желаниям, обладала хорошей устойчивостью и достаточной прочностью всех частей при возможно меньшем весе.
Если первые летающие модели строились на основании изобретательской интуиции, без точного знания сил и законов, которым подвержена модель, то в настоящее время теория и практика авиамоделизма дают возможность конструктору не только заранее знать летные свойства модели, но и те силы, которые действуют и на отдельные ее части и на всю модель в целом.
Как известно, силами, приложенными к модели, являются: сила тяги винта; сила веса и аэродинамическая сила, или сила сопротивления воздуха, получающаяся от действия последнего на движущуюся модель.
Величина, направление и точки приложения указанных выше сил зависят от многих факторов. Так, например, аэродинамическая сила зависит от формы и размеров отдельных частей модели и от ее скорости; сила тяги при данном моторе - от формы, диаметра и шага винта, а сила веса - от размеров и конструкции отдельных частей, а также от материала, из которого эти части изготовлены.
Управлять этими факторами в известных пределах может сам конструктор.
В настоящее время авиамодельная техника выдвинула ряд специфических требований к каждому классу и типу моделей. Задача руководителя кружка - добиться, чтобы юный авиамоделист-конструктор не слепо копировал хорошо летающие модели, а грамотно проектировал новые, свои модели, придерживаясь этих требований.
Руководитель кружка должен помнить, что для грамотного проектирования, а затем постройки летающей модели кружковцу нужно иметь понятие об основных аэродинамических силах - подъемной силе и лобовом сопротивлении - и о том, что требуется для их изменения в, ту или иную сторону.
Не менее важно для юных авиамоделистов при проектировании модели уяснить работу мотора и воздушного винта, без чего невозможно добиться наилучших результатов в использовании развиваемой мотором мощности, а винтом - тяги.
Наконец при проектировании и конструировании модели юному конструктору нужно уметь заранее определить ее будущий вес и точку приложения силы веса (центр тяжести) . Если этого не сделать, построенная модель не взлетит или окажется неустойчивой. Поэтому руководитель должен внимательно следить за работой авиамоделистов и вовремя внести соответствующие исправления.
Определение веса летающей модели потребует от конструктора умелого обращения со статистическим материалом.
Ни одна модель, как бы замечательно она ни была задумана, не будет хорошо летать, если ее сильно перетяжелить. Слишком легкие модели, так же как и очень тяжелые, летают плохо. Правда, на практике редко кто из авиамоделистов строит слишком легкие модели. Перетяжеляют же свои модели очень многие. Чаще всего это происходит у начинающих моделистов из-за того, что они не знают границ веса модели. Между тем выдержать заданный вес и определить необходимый вес очень просто.
Опытные авиамоделисты, проектируя и строя свои модели, стремятся максимально облегчить конструкцию модели, чтобы большая доля полетного веса приходилась на ре-зиномотор или бак с горючим. Поэтому, изготовляя модель, надо тщательно взвешивать ее части, стараясь при той же прочности сделать их более легкими.
В процессе работы допустимы небольшие отклонения, то-есть одна часть модели может быть сделана легче, а другая тяжелей. В общей же сумме Бес модели должен соответствовать процентному отношению, указанному в таблице.
Занятия по проектированию модели начинают с изыскания схемы и ее рациональных размеров. В настоящее время для каждого класса и типа моделей существуют установленные опытным путем некоторые наиболее выгодные соотношения размеров частей, их формы и компоновки.
Составляя проект летающих моделей, необходимо придерживаться определенного порядка. Это приучает юных техников к последовательности и плановости в работе. Вот в каком порядке осуществляется проектирование модели:
1. Выбор мотора, если это модель самолета.
2. Выбор схемы.
3. Выбор основных размеров.
4. Выбор наиболее выгодных аэродинамических форм и сечений.
5. Определение веса модели и ее частей.
6. Конструирование отдельных частей и их крепление.
7. Определение размеров и сечения деталей в зависимости от действующих на них
нагрузок.
8. Изготовление и компоновка макета модели.
9. Вычерчивание рабочего чертежа модели
Прежде чем авиамоделисты приступят к составлению эскизного проекта летающей модели, им необходимо четко и ясно указать на основные требования, которые предъявляются к будущим моделям, и объяснить, каким образом выполнить эти требования.
Основным условием при проектировании модели являются аэродинамические требования: наименьшее сопротивление формы профиля крыла, оперения, фюзеляжа, интерференции и пр.; получение наибольшего коэффициента подъемной силы, хорошая устойчивость модели на всех режимах полета.
Особенно важную роль при проектировании модели играют такие требования, как скороподъемность, дальность, продолжительность, скорость полета, скорость снижения и др. Именно эти требования и определяют основное назначение модели и ее тип.
Простейший способ определения наиболее выгодных размеров основан на зависимости отдельных параметров модели от одного главного - размаха крыла. Этим способом обычно пользуются руководители авиамодельных кружков, когда обучают моделистов проектировать и конструировать свои первые модели. Порядок проектирования может быть следующим:
1. Выбор размаха крыла и удлинения.
2. Выбор основных размеров модели.
3. Определение площадей: крыла, стабилизатора, киля, миделя фюзеляжа.
4. Выбор профиля крыла и оперения.
5. Определение веса модели и нагрузки.
6. Расчет воздушного винта.
7. "Выбор шасси и определение конструкции модели.
При работе с кружковцами руководитель должен учитывать, что указанные на схемах размеры являются средними. Поэтому во время проектирования, можно допускать небольшие - 10- 15% -отклонения как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения тех или иных рекомендуемых размеров.
Прежде чем приступить к определению размеров и составлению эскизного проекта летающей модели, необходимо определить схему модели. Наиболее распространенной схемой современных моделей является сво-бодяонесущий моноплан с верхним расположением крыла.
Но монопланная схема бывает и с низко расположенным крылом. Это должен учитывать руководитель кружка, так как юные авиамоделисты часто задумываются, какую же из них лучше выбрать. Руководитель должен разъяснить авиамоделистам преимущества той и другой схемы.
При верхнем расположении крыла достигается большая поперечная устойчивость модели, а также в некоторой степени улучшается и спиральная устойчивость.
Монопланная схема с верхним расположением крыла применяется для всех летающих моделей парящего и рейсового типа. Крыло, расположенное сверху фюзеляжа, проще сделать подвижным, оно упрощает конструкцию, регулирование модели, уменьшает ее вес и делает модель, более живучей.
Конструкции с низким и. средним расположением крыла более пригодны для скоростных моделей, летающих на корде или по прямой. Схема модели с низко расположенным крылом облегчает балансировку в продольном отношении, так как центр тяжести модели легче совместить с линией тяги винта. Для скоростной модели самолета это особенно важно, ибо улучшается ее продольная устойчивость.
Остановимся на некоторых основных вопросах проектирования летающих моделей.
Модель планера. Основным критерием в оценке хорошо летающей модели планера является минимальная скорость ее снижения. Такая модель обладает наибольшей возможностью парения даже в слабых восходящих потоках, а значит, может набрать большую высоту и покрыть значительное расстояние.
Минимальная скорость снижения модели, как известно, зависит от ее аэродинамического качества и скорости полета. Чем выше качество модели и меньше горизонтальная скорость полета, тем меньшей будет скорость ее снижения.
Скорость же полета зависит от нагрузки на несущую поверхность. Нагрузка в авиамоделизме измеряется в граммах на квадратного дециметр площади крыла, включая и площадь стабилизатора. В последние годы для уменьшения нагрузки стабилизатор модели стали делать несущим, то-есть его профиль делается или плоско-выпуклым или вогнуто-выпуклым и устанавливается под некоторым положительным углом атаки в 1-2°.
На качество крыла влияет его форма в плане. Лучшим крылом в плане считается элипсовидное, на практике же больше всего встречается прямоугольное крыло с закругленными концами и удлинением 8-10. Такое крыло наряду с хорошими аэродинамическими данными наиболее выгодно для устойчивости модели в полете. В некоторых случаях крылу придают форму трапеции, но такое крыло сложнее выполнить, так как приходится рассчитывать каждую нервюру крыла в отдельности.
Стабилизатору следует придавать такую же прямоугольную форму, но с меньшим, чем у крыла, удлинением - 4-6.
"Киль обычно делается одновременно с фюзеляжем, а его форма выбирается самим конструктором. При этом необходимо учитывать, что более высокий киль эффективнее выполняет свои функции. -Высота киля поэтому берется в 2-2,5 раза больше его средней ширины.
Форма фюзеляжа (вид сбоку) может быть самой разнообразной. А сечение его в большинстве случаев делается многогранным, переменным. Минимальная площадь наибольшего поперечного сечения фюзеляжа для модели планера должна быть:
где: SKp - площадь крыла, a S2O - площадь горизонтального оперения.
При проектировании модели планера необходимо обращать внимание и на устойчивость модели. Для летающей модели наиболее опасна спиральная неустойчивость. При запуске моделей иногда бывает так, что хорошо отрегулированная, на первый взгляд, модель, запущенная с длинного леера на высоту и предоставленная сама себе, вдруг от случайного порыва ветра делает произвольный разворот в какую-нибудь сторону и резко теряет высоту. Такой разворот происходит от различных углов атаки на концах крыла или перекоса киля. Но чаще всего он объясняется спиральной неустойчивостью данной модели.
Причина такой неустойчивости - чрезмерно большая площадь киля при малом поперечном угле V крыла, и под действием порыва воздуха модель кренится и начинает скользить в сторону опущенного конца крыла. Если модель спирально устойчива, то, изменив резко направление полета, она сама восстанавливает горизонтальное положение. Если же модель спирально неустойчива, то начавшееся скольжение(ее увеличивается. При этом модель переходит в нисходящую спираль со скольжением, скорость полета ее все более увеличивается, а радиус разворота уменьшается.
Наиболее эффективным способом устранения спиральной неустойчивости модели в полете явится уменьшение площади киля. На практике часто приходится устранять это явление, обрезая киль с верхнего его конца.
На рисунке 3 приводятся схемы определения характерных размеров схематической и фюзеляжной моделей планера, которые рекомендуются нами для начинающих авиамоделистов. Размеры всех частей моделей даются в определенной зависимости от одного главного размера - размаха крыла, который берется в среднем для схематической модели 1,2 м, для фюзеляжной 2,0 м.
Модель самолета с резиновым мотором. Наиболее интересной и доступной для изготовления моделью самолета является резиномоторная модель самолета высотнопарящего типа.
К проектированию и конструированию резиномоторной модели самолета предъявляются очень серьезные требования: наряду с максимальными возможностями набора высоты при работающем моторе, а затем хорошим планированием и даже парением в термических потоках воздуха она должна быть особенно устойчивой, а также и легкой.
Главная трудность проектирования резиномоторной парящей модели заключается в ее регулировании, так как воздушный винт значительного диаметра (доходит до 50%) и мощный резиномотор (до 60% веса от всей модели) создают в начале ее полета большой избыток тяги, а отсюда возникает опасность «взмывания» модели и крутой вираж от реактивного момента винта в обратную сторону его вращения.
Эта опасность устраняется при регулировании модели поворотом оси винта в обратную сторону вращения на 2-4° и наклоном оси вниз на 5-8°, а также частично сравнительно большой площадью стабилизатора.
Форма крыла в плане берется прямоугольная, с закругленными концами и со значительным поперечным углом V - до 12°. Если же У делается тройной, тогда распределение углов будет другое - в центре 6-8°, а на полуразмахе 16-18°.
Для улучшения аэродинамических качеств на современных парящих моделях делаются шасси, убирающиеся при взлете. Наиболее распространенной схемой в настоящее время является схема модели с одноколесными шасси в передней, части и двумя хвостовыми костылями. Функции хвостовых костылей в данном случае выполняют кялн (шайбы), размещенные на концах стабилизатора.
Когда модель стоит на земле, стойка (или стойки) такого шасси удерживается в выпущенном состоянии силой веса модели. После взлета стойка шасси вначале под влиянием сопротивления воздуха, а позднее от натяжения резинки отклоняется назад. В убранном состоянии стойка шасси удерживается силой натяжения той же резинки.
Размах крыла резиномоторной модели в среднем берется 1,2 м. Иногда для большей устойчивости крыло модели крепится к фюзеляжу высоко на специальном пилоне или на подкосах. Наиболее распространенный способ крепления крыла - это крепление на верхней части фюзеляжа с помощью небольшой надстройки, которое дает возможность легко передвигать крыло во время регулировки. Простейшим и наиболее практичным способом соединения подвижного крепления крыла с фюзеляжем является крепление с помощью резинки, которая охватывает фюзеляж поперек и прижимает крыло. Крылья, прикрепленные резинкой, редко ломаются при грубых посадках и легко передвигаются по фюзеляжу при регулировании модели.
Продолжительность моторного полета и максимальная высота модели зависят от соотношения веса резинового мотора к весу конструкции. Вес резинового мотора должен составлять не менее 35% от общего веса модели. Наличие такого мощного мотора вызывает необходимость делать воздушные винты большого диаметра, с широкими лопастями (до 14% от диаметра) и вогнутым профилем. В данном случае летные качества модели зависят от винта с максимальным кпд.
Воздушный винт представляет собой наиболее ответственную деталь летательной машины, так как является почти единственным аппаратом, создающим для летающей модели тягу в полете. Небольшие изменения кпд винта резко отражаются на летных свойствах модели самолета. Поэтому качеству изготовления винта следует уделить самое серьезное внимание.
Желательно, чтобы лопасти воздушного винта во время планирующего полета модели после раскручивания мотора складывались вдоль фюзеляжа или чтобы винту был обеспечен свободный ход (винт не должен соединяться с резиновым мотором). Все это улучшает аэродинамическое качество модели.
Основное требование, предъявляемое к моторному полету высотной модели, -максимальный набор высоты, а к планирующему - минимальная скорость снижения. Оба эти фактора находятся в прямой зависимости друг от друга, и поэтому при проектировании модели их приходится решать совместно. Так, например, на летные качества модели в обоих случаях полета влияет профиль крыла и стабилизатора. Для крыла профиль нужно брать тонкий (6-8%), вогнуто-выпуклой формы, максимально изогнутый в передней трети его толщины. Для стабилизатора - плоско-выпуклый той же толщины (рис. 6).
Не менее важное значение в проектировании резиномоторной модели имеет ее прочность. Модель должна быть легкой, но в то же время и прочной. При полете модель испытывает большую нагрузку от сопротивления воздуха и, если не будет прочной, может поломаться в воздухе.
Парящая модель самолета с механическим двигателем. Модели самолетов с механическими двигателями строятся двух типов и назначений. Во-первых, парящие модели, использующие при полете ограниченное количество горючего и могущие за короткое время работы двигателя (20 сек., не более, как принято на состязаниях) взлетать на большую высоту-100-150 м, а затем с остановившимся двигателем полого планировать или, если имеются термические потоки воздуха, парить минутами и часами, улетая на десятки километров от старта.
Во-вторых, модели, рассчитываемые на длительный полет, так называемые рейсовые, использующие во время своего полета работу бензинового или компрессорного мотора с большим запасом горючей смеси.
Фюзеляжные модели самолетов с механическим двигателем в отличие от моделей с резиновым мотором имеют большие размеры. Например, размеры моделей с мотором до 5 см3 будут: для парящей модели - размах крыла - 1 600-1 800 мм, длина модели- 1100-1200 мм, вес (полетный)-- 600-700 г; для рейсовой модели: размах крыла - 2 500-3 000 мм, длина модели - 1 250-1 500 мм, вес без горючего - 900 - 1 100 г.
Нагрузка на несущую площадь ограничена и должна быть для обоих типов моделей не менее 12 г/дц2 и не более 50 г/дц2.
Юным авиамоделистам мы предлагаем строить модели парящего типа. Выбор основных размеров такой модели показан на схеме (рис. 7).
Парящая модель самолета с механическим двигателем, так же как и резиномоторная, имеет свои особенности в регулировании и запуске. Основная трудность в создании моделей этого типа - это обеспечить модели устойчивость во время моторного. полета, происходящего под большим углом к горизонту, и последующий переход на планирование.
Руководителю кружка необходимо учитывать и разъяснять учащимся, что моторный полет происходит на максимальных оборотах мотора и тяга винта иногда превышает вес модели.
В настоящее время есть модели такого типа, которые набирают высоту более 200 м под углом в 70-80° к горизонту. В данном случае.вес модели поддерживается в воздухе не подъемной силой, создаваемой крылом, а тягой винта. При этом поступательная скорость в момент набора высоты бывает зачастую меньше, чем при планирующем полете. Кроме того, иногда во время резкой остановки мотора модель почти останавливается в воздухе. Такая модель будет набирать скорость, необходимую для планирующего полета, не с режима пикирования, а с режима парашютирования. Для того чтобы модель перешла на угол планирования с минимальной потерей высоты, необходимо ее крыло устанавливать высоко над центром тяжести.
Высокое расположение крыла на модели осуществляется с помощью специально изготовленного высокого пилона (широкой профилированной стойки).
Воздушный винт для этрго типа летающей модели желательно изготовлять специально, с малым относительным шагом - h = = 0,5-0,6.
Изготовлять парящую модель с механическим двигателем следует очень аккуратно. Профиль крыла нужно брать вогнуто-выпуклый, средней толщины, примерно около 12% от длины хорды крыла (рис. 8). Для стабилизатора профиль берется плоско-выпуклый толщиной 8-10% от длины хорды стабилизатора. Крыло и стабилизатор делаются прямоугольной формы с плавными закруглениями на концах. V крыла - тройное. В центре угол V равен 5-6°, а посередине полуразмаха- 18-20°. Мотор желательно капотировать.
Ограничить работу мотора можно двумя способами: заполнив небольшой бачок определенным количеством горючего или установив часовой механизм, который перекрывал бы доступ в мотор горючего или воздуха. На состязаниях время работы мотора ограничено в пределах от 10 до 20 сек.
Скоростные модели, летающие по кругу. Среди большого количества классов и типов летающих моделей за последние годы в нашей стране широко развился новый и интересный вид модели - модели, летающей по кругу. Такая модель управляется в полете при помощи шнура-корда и называется кордовой (рис. 9).
Управлять полетом летающей модели стремятся многие авиамоделисты. Кордовая модель позволяет до некоторой степени осуществить это желание.
Кордовые летающие модели представляют большой спортивный интерес, так как позволяют проводить соревнования как по скорости, так и по технике выполнения фигур высшего пилотажа: петли Нестерова - прямой и обратной, полета на спине и других сложных фигур.
Кордовые летающие модели делятся на две группы: скоростные и пилотажные (рис. 9)…
Модели этих двух групп очень сильно различаются друг от друга по внешнему виду и аэродинамическим характеристикам.
Если кружковцы изъявят желание строить такую модель самолета, то руководитель должен обратить их внимание при выборе формы и размеров на качество изготовления обтекателей, на необходимость изучения режима работы мотора, а значит, его налаживание, подбор горючей смеси с целью увеличения мощности мотора.
Чтобы уменьшить лобовое сопротивление модели и улучшить обтекаемость ее воздухом, модели придают плавные закругленные формы: предельно уменьшают площадь ми-делевого сечения фюзеляжа и делают его веретенообразной формы; площадь крыла и оперения сокращают настолько, чтобы нагрузка не превышала 200 г/дц2 (установленная норма). Для этого же профиль крыла скоростной модели делают двояковыпуклым, несимметричным, или плосковыпуклым; профиль стабилизатора - симметричным (рис. 10). Детали крепления скрывают внутри крыла и оперения. Поверхность всей модели тщательно отделывают: лакируют или полируют.
Чтобы придать модели устойчивость, необходимо правильно уравновесить, расположить центр тяжести. Центр тяжести такой модели может быть расположен на 20% хорды крыла.. Передняя центровка (даже на передней кромке крыла с более мощным двигателем) облегчает управление моделью на больших скоростях и улучшает ее устойчивость в полете.
Примерная форма модели и ее размеры показаны на схеме (рис. 9). Причем для стандартного мотора К-16, выпускаемого заводом ЦК ДОСААФа, размах крыла следует брать не более 800 мм.
Запуск кордовой модели можно проводить на любой площади, достаточной для взлета.
Основное требование, предъявляемое к пилотажной модели самолета, летающей по кругу на корде, - легкая управляемость в полете, которая достигается эффективно работающим рулем высоты при хорошей и самостоятельной устойчивости модели как в горизонтальном, так и в фигурном полете. Размеры модели зависят от одного главного - размаха крыла. Размах крыла для этой модели можно брать около одного метра.
Перевернутый полет пилотажной модели оказался возможным благодаря применению на крыле толстого симметричного профиля 16% (рис. 11). Такой профиль дает возможность крылу создать достаточную подъемную силу на малых скоростях полета как в нормальном положении, так и в перевернутом виде и, что самое главное, уменьшить радиус троектории при выполнении прямой и обратной петли.
Крыло пилотажной модели оснащается закрылком по всему размаху крыла, отклоняющимся вверх и вниз на одинаковый угол с рулем высоты. Система отклонения закрылков тесно связана с системой рычагов руля высоты (рис. 9). Такое устройство при угле атаки, равном нулю, и моторе, находящемся в несмещенном состоянии, обеспечивает модели необходимую устойчивость и управляемость.
Чтобы предотвратить возможность крена и виража модели, внутрь круга в конце крыла кладут свинец.
Для хорошей маневренности и управляемости модели в полете, а также сохранения устойчивости стабилизатор пилотажной модели делается больше, чем у скоростной, и устанавливается очень близко от крыла - на расстоянии, равном полутора хордам крыла или немного меньше.
Площадь руля высоты должна составлять 5% от площади крыла.
По своему весу модель делается очень легкой, причем нагрузка на несущую площадь не должна превышать 20 г/дц2.
После того как кружковцы познакомятся с основами проектирования летающей модели того или иного типа, они должны научиться делать эскизы будущей модели. Обсудив и утвердив эскиз на кружке, можно переходить к конструированию модели.
