Кордовая скоростная модель самолета «утка»

Кордовая скоростная модель самолета «утка»

Термин «скоростные», в применении к кордовым моделям самолетов класса F2A, определяет основное требование к этим аппаратам. В большинстве случаев, скорость и лишь скорость задает цели конструкторских поисков юных и маститых спортсменов, во имя ее роста кордовые скоростные модели самолетов, сначала бывшие похожим настоящие самолеты, превратились сейчас в однокрылые спортивные боеприпасы с двигателями мощностью в одну лошадиную силу.

Но, изменился не только внешний вид скоростных моделей самолетов. Фактически все они стали очень сложны в управлении. Наряду с этим приемы пилотирования, отработанные на любых вторых кордовых, тут неприменимы.

Разве где-нибудь еще встретишь запаздывание реакции модели на перемещение ручки, превышающее половину пройденного за это время круга!

И где еще столкнешься с влиянием присутствующей лишь в классе F2A центральной вилки, в которую вкладывается ручка управления при зачетном полете. Она всецело ликвидирует обратную связь между моделью и пилотом, превращая пилотаж в сложную «игру»: передвигаешь вольно качающуюся на вилке ручку и ожидаешь, что будет со скоростной через полкруга. Само собой разумеется, мы пара утрировали обстановку, назвав управление игрой.

Умелые «пилоты» так свыкаются со непростыми условиями, что не подмечают ни запаздывания, ни «просаживания» тяжелого аппарата. Но заметно, как непросто кроме того им сглаживать скоростную по окончании через чур крутого взлета, перевести модель из полета по «косому кругу», так характерного лишь для этого класса, в обычный горизонтальный. А что смогут новички?

За плечами — два либо три полета (часто столько же и разбитых учебных моделей), ручка, управления намертво зажата в судорожно сведенных пальцах…

Куда в том месте не забывать о рекомендациях тренера о запаздывании! В случае если взлет удается, значительно чаще микросамолет уходит на «косой круг», ученик раскачивает его еще посильнее и… вечером принимается за очередной ремонт. Но так ли уж безнадежно положение?

Возможно, все же попытаться вынудить скоростные модели самолетов подняться в один последовательность с остальными кордовыми по управляемости?

Недавно среди моделистов было распространено вывод о больших преимуществах закрылочной схемы управления. Она казалась привлекательной из-за простоты исполнения и аэродинамических свойств — при полном отсутствии руля высоты тяга закрылка получалась весьма маленькой, все элементы управления укладывались в единый компактный крыльевой узел.

Практика, но, вынудила спортсменов снова возвратиться к классической конструкции. Перед тем как пробовать отыскать удовлетворительное ответ, разберемся, что происходит с моделью на эволюциях. Итак, простая схема управления. на данный момент она употребляется на всех скоростных аппаратах.

В любом случае модель несет заднерасположенный стабилизатор (либо элемент, делающий его функции) с рулем высоты.

Начнем с прямого горизонтального полета, в котором вертикально направленные силы (в этом случае нас интересуют лишь они) уравновешивают друг друга. Из-за практически полной симметричности профиля крыла и его размещения фактически по оси тяги воздушного винта вертикальная аэродинамическая сила на стабилизаторе отсутствует. Постараемся перевести модель в режим комплекта высоты.

Для этого нужно отклонить руль высоты вверх, на горизонтальном оперении тут же образуется отрицательная подъемная сила и, как следствие, появится момент на поднятие носа ‘аппарата. Именно тут и начинается задержка реакции на подачу управляющего смещения корд. Скоростная имеет фюзеляж большой длины с большими весами (кок воздушного винта, двигатель, массивная моторама, относительно тяжелая резонансная выхлопная труба), на большом растоянии разнесенными от центра тяжести.

Момент инерции для того чтобы фюзеляжа велик.

При очень малой площади и малоэффективном руле это указывает — потребуется определенное время для поворота модели на другой угол атаки. Положение усугубляется громадным демпфирующим моментом развитого по площади стабилизатора, мешающим трансформации угла тангажа. Итак, на стабилизаторе создана сила, направленная на опускание хвостовой части.

В первоначальный момент, в то время, когда фюзеляж лишь начинает поворот, крыло находится в исходном положении, и целый аппарат идет вниз! Так как подъемная сила крыла равна на данном угле атаки весу модели, а из нее «вычитается» отрицательная стабилизатора. После этого направляться выход на хорошие углы атаки, результирующая подъемная сила уравновешивает и после этого делается больше веса скоростной — она начинает подъем.

Сейчас в мыслях поставим руль в «нейтраль».

Фюзеляж, разогнанный по углу атаки, некое время изменяет положение, начинается заброс носа вверх. Задержка по стабилизации на заданном режиме! Основное — по времени эти задержки сопоставимы с методом, проходимым моделью по кругу.

К сожалению, приведенная самолетная схема не может быть избавлена от больших недочётов, вызванных противоречивым сочетанием устойчивости управляемости.

Неповторимый для кордовых моделей коэффициент эффективности горизонтального оперения скоростных снабжает устойчивость по углу атаки и… в один момент оказывает вредное для данных условий демпфирующее влияние. Необыкновенная центровка (ЦТ — практически на передней кромке крыла) снабжает ту же устойчивость и в один момент в комплексе со большим большим эффективности моментом и коэффициентом оперения инерции фюзеляжа обусловливает долгое затухание колебаний. На первый взгляд, значительно удачнее закрылочная схема.

Отклоняемый закрылок приводит к мгновенному росту подъемной силы, модель «плоско» уходит вверх без трансформации угла атаки. Но, в большинстве случаев, в теоретических рассуждениях моделисты забывали о том, что должно было происходить дальше. К сожалению, закрылок — не только элемент яркого управления подъемной силой.

Он в один момент «руководит» и появляющимся при его отклонении моментом по тангажу. Когда закрылок уходит в нижнее положение, образуется пикирующий момент, что ничем не компенсируется.

Модель самолета, сначала отправившаяся вверх, через какое-то время (обусловленное ранееупомянутой задержкой реакции) начинает опускать шнобель, крыло переводится на отрицательные углы, и при опущенном для полета вверх закрылке модель понижается. Вывести ее из этого режима сложно, поскольку управляющих углом тангажа элементов в схеме не предусмотрено.

Возможно было бы воспользоваться опытом пилотажников и, совместив рассмотренные схемы, избавиться от минусов их аэродинамики. На аппаратах класса F2A достаточно было бы установить маленькие отклоняемые поверхности на стабилизаторе и крыле, дабы добиться требуемого «плоского» трансформации высоты полета. Но и тут имеется препятствия.

При всех преимуществах таковой схемы она сложна в практическом выполнении, к проблеме врезки закрылка в ножевидное крыло прибавляются сложности механики совокупности управления. А основное — возрастает, пускай и ненамного, сопротивление модели. Но существует еще одна схема, находящая все большее распространение в настоящей легкомоторной авиации.

Это утка с переднерасположенным стабилизатором. При отклонении руля высоты вниз (тут для подъема модели необходимы перемещения рулей, обратные общепринятым) на горизонтальном оперении создается хорошая подъемная сила. Она в сумме с несущим аффектом крыла приводит к мгновенному уходу аппарата вверх.

Опущенный руль, само собой разумеется, обусловливает происхождение на «изогнувшемся» профиле пикирующего момента, но последний в один момент компенсируется кабрирующим моментом от перераспределения несущих особенностей крыла и стабилизатора. Причем результирующий момент возможно направлен лишь на поднятие носовой части. Значит, схема «утка» всецело удовлетворяет отечественным требованиям.

Но реально представить себе скоростную «утку» сложно. Получается необыкновенный аппарат совсем новой компоновки. Действительно, вероятно применение заднерасположеной мотоустановки с толкающим воздушным винтом. Но при всей заманчивости таковой конструкции хлопот с нею не оберешься. До тех пор пока доведешь до ума таковой «перевернутый» микросамолет… Выяснилось, решение нашлось. И какой!

Посмотрите, что за скоростную нам удалось сконструировать, обеспечив наряду с этим сохранение всех преимуществ «утки». ОПИСАНИЕ КОРДОВОЙ СКОРОСТНОЙ МОДЕЛИ САМОЛЕТА «УТКА»

Кропотливые, обычно неудачные поиски оптимальной компоновки, в итоге привели нас и неожиданному ответу. Выяснилось, достаточно расположить крыло большого удлинения не перпендикулярно набегающему потоку воздуха, в под громадным углом к нему. Само собой разумеется, стреловидность для того чтобы крыла, похожего на несущие плоскости реактивных самолетов, никакого отношения к сверхзвуковым явлениям не имеет.

Ее задача — как бы выделить из одной поверхности две разные функциональные территории: несущую и стабилизаторную. Левый узкий финиш крыла снабжен рулем высоты. Обслуживаемая этим рулем территория тут выдвинута на большом растоянии вперед не только относительно средней аэродинамической хорды, но и, основное, довольно широкого правого ганца, делающего функции конкретно «крыла».

Левая с практически ставшая «стабилизатором» находится с внутренней стороны не просто так. Во-первых, это разрешает закрыть аэродинамической тенью большой участок кордовых нитей, тем самым уменьшив их сопротивление. Во-вторых, увеличивает натяжение корд на посадке и взлёте, в то время, когда скорость полета мелка.

По смыслу данный эффект подобен действиям дифференциально отклоняющихся закрылков пилотажной кордовой модели.

Да и по сопротивлению левая узкая консоль уступает широкой правой, что приводит к некоторому развороту модели из круге при малых натяжениях корд. Необыкновенная компоновка скоростной «утки» благоприятно отразилась и на взлетной массе аппарата. Слияние стабилизатора и крыла в единую плоскость быстро уменьшило их суммарный вес, много побеждено и за счет полного исключения фюзеляжа.

Сниженная так нагрузка на несущие поверхности дополнительно усиливает посадки и условия взлёта. При малой массе конструкция модели стала тверже, превратившись из многоэлементной совокупности разнесенных двигательной установки и плоскостей в единый компактный узел.

На пользу скоростным и одновременно прочностным чертям отправилась кроме этого стреловидность крыла. Применяв относительно толстые профили, возможно не опасаться роста аэродинамического сопротивления. Дело в том, что консоли будут- обтекаться потоком воздуха, параллельным направлению полот.

В таких сечениях относительная толщина профиля окажется существенно уменьшенной если сравнивать с исходной.

А не забывая, что ощутимую долю в общем сопротивлении образовывает интерференция отдельных элементов планера между собой и сопротивление трения, прямо зависящее от величины «смачиваемой» поверхности, возможно обоснованно вычислять — выигрыш взят не только в управляемости, но и в большой скорости. Очень нужно отметить сокровище предлагаемого варианте скоростной для начинающих моделистов.

В большинстве случаев, выстроенные их руками микросамолеты имеют множество неточностей в изготовлении отдельных подробностей и в их совместной сборке. В сумме с предельной нагрузкой около 100 г/дм2 это дополнительно усложняет процесс пилотирования, к обычным недочётам управляемости прибавляется неустойчивость горизонтального полета искривленной модели.

Предлагаемая же «утка» не только значительно несложнее в изготовлении, но и разрешает правильнее выполнить конструкцию планера. Кружковцами выстроены и испытаны два аппарата новой схемы, оба всецело оправдали отечественные надежды. Первым был создан упрощенный отладочный вариант с крылом из трехмиллиметровой фанерной пластины.

Он помог выбрать верное положение центра тяжести и точку вывода корд из крыла, углы отклонения и расположение двигателя руля высоты.

Эта модель с микромотором КМД-2.5 в точности повторенная новичками, помогла им добиться хороших спортивных удач. Второй вариант конструкции запланирован на более умелых моделистов, могущих трудиться с материалами и различными инструментами. Крыло выполнено с трудящейся обшивкой из миллиметровой фанеры, «прошкуренной» до 0,7— 0,8 мм.

Толщина профиля на всем размахе равна 7мм. Элементарный комплект из нервюр, кромки, законцовок и подмоторной бобышки — липовый. Всецело подготовленное к внешней отделке крыло без моторамы и узла управления имеет массу около 90 г. Никаких круток при сборке консолям не задается.

Еще при прорисовке эскизов второго варианте появились трудности в укладке двигателя ЦСТКАМ-2.5.

Само собой разумеется, возможно было воспользоваться хорошим ответом и установить мотор вверх головкой цилиндра — плоское крыло так и «просилось» перейти в горизонтально расположенную пластину мотор мы, подобную первому варианту. Но попытки приладить капот и нижнюю часть обтекателя дали неожиданный эффект. В случае если на классической модели эти подробности смотрелись в полной мере нормально, то на «утке» они стали казаться непомерно громоздкими и неуклюжими.

Вероятнее, такое чувство создалось из-за компактности аэродинамически чистого крыла. Попытались положить двигатель на бок — оказалось еще хуже. Яйцеобразный толстенный капот совсем не сочетался с крылом-лезвием.

Ответ посоветовали судомоделисты.

При создании скоростного кордового аэроглиссера им удалось за счет отказа от лапок картера и маленькой внешней доработки мотора чуть ли не в полтора раза уменьшить ширину всей мотоустановки (см. «М-К» № 9 за 1984 год). Воспользовавшись их опытом, мы привели форму капота в соответствие со стремительными очертаниями крыла. Кстати, и тут положительно сказалась его стреловидность.

Развернутая вовнутрь к левой консоли головке цилиндра разрешила сделать еще один ход в уменьшении «смачиваемой» поверхности.

Так как большинство обтекателя двигателя размешалась над крылом. Так, при замерах они включались в лимит 5 дм2 несущей поверхности. За пределы контура крыла выступает только малый часть мотора.

Взлет обеих моделей осуществлялся с фиксированного шасси. Для увеличения скорости полета лучше применять элементарную тележку, сбрасываемую по окончании старта. Намертво же заделанное шасси снабжает громаднейшую простоту эксплуатации.

В завершение беседы о модели самолета утка необходимо отметить необходимость рогового выступа недалеко от вывода корд из крыла. На летные особенности он влияния не оказывает, но при контрольном замере прочности совокупности управления играет роль упора для пальцев, удерживающих модель под нагрузкой. Об узле управления, скрытом в объемного профильного крыла, мы до тех пор пока говорить не будем.

Попытайтесь, придумать его сами.

А позже сравним с нашим вариантом. О нем поболтаем, в то время, когда новый механизм пройдет опробования на моделях вторых классов. В возможности же у отечественных скоростников — стреловидная «утка» с двигателем с резонансной выхлопной трубой.

Сохраняем надежду, что новый аппарат сохранит все преимущества уже созданных.

Гонки кордовых моделей

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: