Кордовая модель скоростного самолета с крылом — лентой

Кордовая модель скоростного самолета с крылом - лентой

Все чаще возможно услышать беседы, что скоростные авиамодели класса F2A достигли больших высот и превратились в ходе погони за лишними километрами в ни на что не похожие боеприпасы. Да и из калильных двигателей «выжато» словно бы бы все, а исходя из этого значительных улучшений результатов в скором будущем ожидать не приходится. Просмотрите таблицы результатов соревнований большого ранга за последние пять-семь лет: намного выросли скорости?

В том-то и дело, трансформаций практически нет. Использование современнейших разработок, покрытий и уникальных материалов принесло «добавку» в один-два десятка км/ч. Удержать современный двигатель, в котором любая подробность практически «вылизана», в механическом состоянии, снабжающем съем с него большие мощностей, стало очень сложно.

Исходя из этого падает стабильность результатов, показываемых спортсменами.

А ведь это один из наиболее значимых факторов успеха па соревнованиях. Но разрешите не дать согласие с тем, что «скоростники» зашли в тупик. Имеется резервы совершенствования моделей, да и окончательного слова в конструировании двигателей не сообщено.

Форсирование моторов тут самый значимо, поскольку улучшение аэродинамики микросамолета, не смотря на то, что и может дать определенный эффект, все же имеет ограниченные возможности.

Давайте посмотрим, что необходимо поменять как раз в модели, дабы вынудить ее стать по-настоящему скоростной. Недавно показались микросамолеты асимметричной схемы с крылом, всецело смещенным относительно фюзеляжа в сторону ручки управления. Так решались две задачи: уменьшалось сопротивление несущих плоскостей за счет их сдвига в зону меньших скоростей и уменьшалось сопротивление корд управления благодаря закрытию их участков, самый родных к оси модели (соответственно, движущихся с громаднейшей скоростью и исходя из этого дающих громаднейшее сопротивление), самим крылом.

Непременно, это дает определенный выигрыш. Исходя из этого фактически все современные скоростные строятся как раз по асимметричной схеме, варьируются только форма и расположение стабилизатора, удлинение несущих плоскостей. на данный момент видятся чуть ли не метровые крылья, прикрепленные к левому борту фюзеляжа, не смотря на то, что в среднем отклонения размаха находятся в маленьких пределах.

А фактически, из-за чего? Из-за чего бы не «растянуть» крыло на два, на три и больше метров?

Так как технические требования правил оговаривают, большой размах модели, равный 5 м. Вероятнее, ограничение удлинения связано с опасениями ухудшить взлетно-посадочные характеристики и разрешить возможность возникнуть самоколебаниям (флаттеру), позванным малой жесткостью крыльев-лент на кручение. Но обоснованы ли они? Разберемся в трансформациях взлетно-посадочных черт аппарата.

Прежде всего они зависят от несущих особенностей плоскостей и от массы модели, определяющей удельную нагрузку при неизменной величине суммарной площади плоскостей. Эта площадь фактически неизменно равна приблизительно 5 дм2, так как ее повышение более чем данной минимально допустимой величины ведет к росту аэродинамического сопротивления. Итак, что делать с массой (отыщем в памяти, что современная скоростная редко бывает легче 500 г)?

Значительного понижения массы (практически вдвое) возможно добиться, применяя схему «летающее крыло». Так, исчезает необходимость в тяжелом долгом фюзеляже, несущем стабилизатор и резонансную выхлопную трубу двигателя. Ухудшение же взлетных черт, вызванное чрезмерной гибкостью ленты-крыла, компенсируется применением обтекаемого фюзеляжа, имеющего сечение, близкое к симметричному профилю.

Таковой фюзеляж при малой массе создаст достаточную для взлета подъемную силу, покинув крылу только функции обтекателя, закрывающего неудобообтекаемые корды. Наряду с этим нужно учесть да и то, что правила оговаривают минимальную высоту зачетного полета, равную 1 м. Так вот, расчеты говорят о том, что при подъеме вилки ручки управления на высоту 1,7 м любое тело, кроме того не создающее подъемной силы, летящее по окружности радиусом 15,92 м со скоростью 214 км/ч, вертикальной составляющей натяжения корд будет поднято на высоту, превышающую 1 м.

При скорости 400 км/ч подобное тело при данных условиях летело бы в 1,5 м над почвой. Так, будем вычислять, пока не вдаваясь в подробности конструкции, что обычные взлетно-посадочные характеристики обеспечить возможно. Сейчас разберемся с самоколебаниями.

Основное условие, предотвращающее их происхождение, ось жесткости (условная линия, около которой вращается изгибающееся крыло) обязана проходить не дальше 25% хорды.

Хвостовую часть профиля нужно максимально уменьшить. Этим требованиям удовлетворит крыло-лента с лобиком, выгнутый из листового металла в особых вальцах. В готовый носок вклеивается бальзовая хвостовая часть профиля, оставляя свободным канал в носке крыла для прохода корд управления.

В следствии окажется необычный обтекатель крыловидной формы, как бы подвешенный за самую переднюю кромку на натянутых чуть ли не до разрыва струнах.

Само собой разумеется, такое крыло будет владеть необыкновенной гибкостью, но в этом случае требований жесткости перед ним и не ставится. Реально несущими будут только участки, расположенные вблизи фюзеляжа. Тут нужно будет заменить бальзу на плотную древесину типа граба.

При происхождения флаттера избавиться от него окажет помощь последовательность пропилов на задней кромке крыла глубиной до 30% хорды, закрытых железной фольгой.

Они сдвинут ось жесткости крыла вперед, не смотря на то, что по большей части возможно принять, что данной осью являются натянутые корды. Похоже, что добиться хорошей работы крыла-ленты удастся. Что же даст ее использование?

Сравним три модели: ветхой школы — имеющую простую самолетную схему, современную асимметричную с полуразмахом крыла 400 мм и предлагаемую ленту. В общем случае коэффициент сопротивления Сх модели равен:

Где Схкр — коэффициент сопротивления крыла;

Схф — коэффициент сопротивления фюзеляжа;

Sкр. Sф— площадь крыла и миделевого сечения фюзеляжа, м2;

k — умелый коэффициент, учитывающий интерференционное сопротивление (больше либо равен 1). Расчеты дают следующие значения: Схасим. равняется 0,0210; Сх ясны. 0,0176; Схлеиты — 0,0110.

Малое значение интересующей величины у ленты разъясняется отсутствием интерференции между фюзеляжем и крылом (совершенный зализ этого стыка), малой смачиваемой хорошей обтекаемостью и поверхностью фюзеляжа, отсутствием таких неудобообтекаемых элементов, как незакапотированный глушитель. Сопротивление хвостового оперения не учитывается в связи с малым влиянием его на неспециализированную величину Схмод.

Нужно кроме этого учесть, что при большой длине крыла солидная его часть выведена вовнутрь круга и движется с меньшей скоростью. Этим разъясняется еще меньшее сопротивление модели. Для облегчения расчетов потом фюзеляж и крыло рассматриваются раздельно, поскольку вводится коэффициент К, учитывающий влияние длины крыла на его сопротивление.

В расчетах нам пригодится величина потребной мощности, затрачиваемой на перемещение корд управления.

На приведенном графике дана ее зависимость от неприкрытой крылом длины при скорости полета модели З60 км/ч для двух корд диаметром по 0, 1 мм, не оказывающих друг на друга обоюдного аэродинамического влияния (кстати, эта неприятность весьма увлекательна с позиций уменьшения неспециализированного сопротивления совокупности модель—корд и заслуживает отдельного- рассмотрения). При пересчете потребной мощности на иную скорость полета пользуемся несложной формулой:

где NПОТР берется с графика в зависимости от неприкрытого участка корд;

V — интересующая скорость полета, км/ч;

? — КПД воздушного винта, Отыщем потребную для полета модели асимметричной схемы со скоростью 240 км/ч мощность при КПД воздушного винта, равном 0,75:

причем

где ? — массовая плотность воздуха, которая при обычных условиях равна 0,125 кг-с2/м4. По окончании расчета приобретаем искомую величину, равную примерно 0,29 .т.е. Потребная же для движения корд мощность двигателя равна 0,80 л.с, суммарное значение мощности двигателя — 1,09 л.с. Для тех же условий полета при применении крыла-ленты:

При длине крыла 3 м К = 0,83. Так, N потр.мод. =0,17 л.с. корды потребуют 0,36 л. с. Узнается, что для полета ленты с той же скоростью пригодится вдвое меньшая мощность, чем для модели асимметричной схемы, А какую скорость развила бы лента при установке на нее для того чтобы же движка, как и на прошлой модели?

Приобретаем величину, равную 305 км/ч! расчёты и Аналогичные рассуждения приводят к выводу, что имеет суть делать крыло максимально допустимого размаха — 5 м. В таком варианте аппарате двигателем, имеющим мощность 0,53 л. с, сможет развить скорость 300 км/ч, мощность же мотора 1,09 л. с. разрешит пройти базу со скоростью 382 км/ч…

ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ СКОРОСТНОГО САМОЛЕТА С КРЫЛОМ — ЛЕНТОЙ

Итак, в случае если вам захотелось достигнуть аналогичных скоростей, попытайтесь выстроить модель-ленту. Сперва подберите материал на переднюю кромку крыла. оптимальнее титановая фольга толщиной 0,1—0,15 мм, не смотря на то, что возможно и применение фольги Д16Т толщиной 0,2 мм.

В случае если же лист металла окажется толще, необходимо протравить его до указанной величины.

Вырезав выкройку лобика (нужно иметь полосу во целый размах крыла, в противном случае стыковка отдельных частей принесет большое количество забот), посредством несложных вальцов либо фигурной протяжки придайте заготовке требуемый профиль. Учтите, что пригодится два вида вальцов: один для придания фольге полукруглого профиля, второй для образования лобового перегиба. К сожалению, правильные размеры вальцов дать нереально, поскольку они зависят от материала лоб а и его пластичности.

Тут нужно будет поэкспериментировать, исходя из этого сделайте вальцы либо фильеры из легкобрабатываемого металла.

По окончании окончания работы над передней громкой выпилите заготовки задней части крыла, причем на размахе 600 мм от оси модели она выполнена из граба, дальше идет бальза. Грабовый участок переклеен из двух пластин, что позволяет развести идущие на протяжении передней кромки корды по двум каналам к дисковой качалке управления. Перед сборной крыла обработайте и подгоните по месту единственный шпангоут, стыкующий фюзеляж с крылом. Он делается из восьмислойного переклея миллиметровой фанеры.

Соберите крыло, шепетильно обезжирив переднюю железную кромку, на смоле К-.53.

Дождавшись полного отверждения клея, вышкурите заготовку до нужного профиля, вклейте качалку управления с ее корпусом-стаканом на место, вырежьте окно выхода тяги руля высоты и обтяните крыло узкой (0,02 мм) стеклотканью, пропитанной эпоксидной смолой. На каждом этапе изготовления консоли пристально сведите за отсутствием крутки: чем о а меньше, тем стабильнее будет летать модель. Допускается только маленькая прямая саблевидность крыла (его середина прогнута вперед по полету).

Фюзеляж так несложен, что его конструкция не требует подробных комментариев.

Две его симметричные половины выдолблены из бальзы и подогнаны к шпангоуту и крылу. Оформив канал для охлаждающего воздуха и выхлопных газов, спаяв и врезав в фюзеляж бачок, соберите половины с готовым крылом. Снаружи целый узел склеивается на эпоксидной смоле стеклотканью толщиной 0,1 мм. Внутренние полости нужно два раза покрыть той же смолой, разведенней ацетоном.

Перед сборкой узла не забудьте продолбить паз и вклеить в него эластичную тягу руля высоты (тросик от фотоаппарата), подсоединив ее посредством напаянного наконечника к качалке управления.

Моторама выточена из магниевого сплава марли МА-8, задняя ее часть подогнута по форме фюзеляжа. Утолщенный внешний пояс моторамы спиливается, остаются только его участки, образующие места крепления лапок двигателя. Этим выступам необходимо придать обтекаемую каплевидную форму, разметить по лапкам отверстия, просверлить их и нарезать резьбу М4Х 0,5 под металлические грибки крепления мотора.

Носовая часть моторамы под бальзовым обтекателем высверлена в шахматном порядке (отверстия диаметром 1,5 мм) для увеличения и облегчения надежности склейки. Осталось очень мало.

Разметив по шпангоуту, просверлите сперва в мотораме, а после этого и в самом шпангоуте отверстия под крепежный винт, выточенный из стали 30ХГСА (резьба №4×0,5). Вклейте грибок под данный винт в шпангоут. Подобно выполните и задний узел моторамы. Навесьте руль высоты, вышкуренный из бальзовой пластинки и обтянутый стеклотканью. Подсоедините к нему тягу посредством проволочного кабанчика, и модель готова.

Внешняя отделка содержится в полировке всей поверхности аппарата по окончании окраски синтетическими эмалями.

В регулировке испытывает недостаток только совокупность управления — для подбора оптимальных углов отклонения руля высоты. Особенно пристально нужно выверить размещение центра тяжести — он должен быть в 2 мм за передней кромкой крыла, в противном случае вы просто не справитесь с управлением. Скоростная имеет по окончании сборки очевидно переднюю центровку, для приведения ее к корме вклейте в хвостовую часть фюзеляжа долгий «ус» из проволоки марки ОВС диаметром 2,5 мм.

Он послужит посадочным палкой, в один момент уменьшив «верткость» модели за счет громадного плеча центровочного груза. На чертежах продемонстрирован-скоростной трехканальный микродвигатель ЦСТНАМ-2 5. Приливы на его картере спилены, что разрешило возможность уменьшить сечение и облагородить форму моторамы и фюзеляжа. Новая задняя стена выточена из стали, она ввертывается в картер на резьбе №23×0,5.

Нужно изготовить новую несколько двигателя типа ABC с фазами таймернoro мотоpa.

Небольшой вес поршня в комплексе со снова совершённой балансировкой шатунного механизма обусловит чувствительное уменьшение вибраций. Дело в том, что при малой массе моторамы и всей модели тряска мотоустановки может отрицательно сказаться на ее мощности. Бачок сделан по схеме однокамерной о пни» и запланирован на работу под давлением, которое отводится из картера двигателя через штуцер его задней стены.

(Создатель: В. ТИХОМИРОВ, мастер спорта СССР)

Кордовая модель самодельного самолета — Начало. Битва за выживание.

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: