Бесплатная техническая библиотека

Импеллер. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

С каждым годом все меньше остается самолетов с поршневыми двигателями. Легкие, экономичные, работающие на более дешевом, чем бензин, топливе, реактивные двигатели вытесняют поршневые даже из сельскохозяйственной авиации. Но на любых авиамодельных соревнованиях по-прежнему царит "поршневая эра". На кордодромах вы увидите мастерски сделанные копии "Ильи Муромца", "Ньюпора", И-15, Як-3... Не пытайтесь только искать модели реактивных самолетов - эпоха стремительных современных машин в моделизме еще не наступила. Причина тому - отсутствие реактивных микродвигателей или хотя бы их имитаторов: поршневых моторов с импеллерами. К сожалению, многочисленные попытки моделистов создать квазиреактивный двигатель не были успешными, - как правило, эти устройства имели крайне низкий коэффициент полезного действия и не развивали тяги, необходимой для устойчивого полета модели.

Более удачный вариант импеллера удалось построить 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 нашего журнала, рассказать о самостоятельно разработанных конструкциях, поделиться идеями и замыслами. Лучшие технические решения будут опубликованы.

При конструировании импелпера передо мной стояла задача - получить максимальную тягу (а следовательно, и максимальный коэффициент полезного Действия движителя) при минимальном диаметре вентилятора. Это оказалось возможным только при использовании импеллера двухступенчатой схемы. Лопасти первой и второй ступеней находятся в кольцевых каналах между лопатками спрямляющих аппаратов.

Вначале воздушный поток попадает на входной направляющий аппарат - кольцевой канал, в котором располагаются 11 радиальных профилированных лопаток. Каждая из них установлена под углом 15° к направлению воздушного потока, что дает возможность закрутить его в направлении вращения ротора. Это уменьшает скорость потока относительно лопастей ротора первой ступени импеллера.

После первого вентилятора воздух 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 аналогично входному и имеет то же число лопаток, однако угол их установки противоположен - это необходимо для выравнивания потока. Затем воздух устремляется в ресивер - основная его масса с большой скоростью проходит через сопло, а часть обтекает головку цилиндра двигателя, охлаждая его.

Детали импеллера сделаны из магниевых сплавов с плотностью 1,78 г/смЗ - это позволило создать конструкцию сравнительно малого веса. Тем, кто намеревается повторить мой квазиреактивный двигатель, следует учесть, что магний очень легко окисляется, поэтому все детали из него необходимо оксидировать с последующей окраской и полировкой. Рекомендую для этого применять полиуретановую и пентафталевую эмали с предварительной грунтовкой составом ЭП-56, поскольку другие краски растворяются метанолом.

Очень коротко об особенностях 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 таким образом, что между ними и корпусом промежуточного спрямляющего аппарата остается зазор 0,5 мм, - это позволяет роторам свободно вращаться и в то же время не создает излишнего сопротивления воздушному потоку.

Роторы составные, каждый из них собран из ступицы и двенадцати лопастей. В ступицах для закрепления последних просверлено по 12 равно расположенных радиальных отверстий. Лопасти довольно сложной профилировки - сечение каждой имеет переменные хорду, толщину, и к тому же концевое сечение лопасти закручено относительно сечения с хордой, равной 21 мм. Чтобы точнее выверить лопасти относительно ступицы ротора, я применял несложный шаблон. На обоих вентиляторах лопасти установлены под одним углом - 41°9' к плоскости их вращения относительно хорды.

Импеллер конструкции П. Смирнова (нажмите для увеличения): 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 (стеклоткань и эпоксидная смола), 13 - внутренний обтекатель ресивера (стеклоткань и смола), 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.

После окончательной сборки роторы протачиваются на токарном станке таким образом, чтобы внешний диаметр каждого составлял 98 мм, - этим обеспечивается кольцевой зазор 0,25 мм между обечайками и лопастями вентиляторов. И в заключение - балансировка роторов, которая должна выполняться весьма тщательно, учитывая высокие инерционные нагрузки.

Разрабатывая свою конструкцию под имеющийся у вас двигатель, учтите, что указанный угол установки лопастей вентилятора выбирался в соответствии с частотой его вращения (мой двигатель, в частности, развивает 14 тыс. об/мин), при этом тяга была максимальной. Если же ваш двигатель имеет меньшую (или большую) частоту вращения, то угол установки лопастей необходимо увеличить (или уменьшить).

Внутренняя и внешняя оболочки ресивера выклеены из стеклоткани и эпоксидной смолы. Формовать их лучше всего на выточенных из древесины оправках, предварительно смазанных паркетной мастикой. При прорисовке контуров оболочек учтите, что площадь сопла на выходе из ресивера должна составлять 75-100% 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 воздух для охлаждения двигателя.

Все внутренние поверхности каналов необходимо отполировать, это существенно повышает коэффициент полезного действия импеллера и, соответственно, тягу.

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

Вращений роторе - против часовой стрелки, если смотреть со стороны носового кока. Запускать двигатель необходимо стартером, выходкой вал которого имеет резиновую насадку с внутренним конусом. Поело запуска будьте осторожны - импеллер весьма интенсивно засасывает воздух через входной направляющий аппарат.

В заключение несколько рекомендаций тем, кто захочет сделать аналогичное устройство. Вас не должна смущать некоторая "переусложненность" квазиреактивного двигателя. Это объясняется тем, что моя конструкция должна была обеспечивать возможность настройки - варьирования углами установки лопастей вентиляторов, подбора профилировки и углов установки лопаток спрямляющих аппаратов. После выявления параметров в соответствии с оборотами двигателя многие элементы конструкции можно существенно упростить, используя такие передовые технологические методы, как формовку из синтетических смол и стекло- и углеволокна. Так, в частности, можно делать лопасти вентиляторов или даже весь вентилятор целиком. В общем, здесь есть над чем поломать голову опытным моделистам.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Модели ракет класса S3A

▪ Пороховый ракетный двигатель

▪ Авиамодель Орленок

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Видеокамера для профессионалов 26.10.2011 Handycam NEX-VG20E от Sony - это новая видеокамера высшего ценового сегмента. Устройство оснащено CMOS-матрицей Exmor APS HO с разрешением 16,1 мегапикселя и байонетом Е для подключения сменной оптики Sony. При съемке видео высокой четкости (1080р) в формате AVCHD камера позволяет выбирать режим частоты кадров - 50р или 25р. Постобработка отснятых роликов с помощью функций "Cinema Tone Gamma" и "Cinema Tone Colour" делает их максимально похожими по качеству на настоящий кинофильм. Также камера обладает качественным встроенным микрофоном, способным записывать звук в формате 5.1. Кроме видеорежима предусмотрена и съемка фотографий, включая работу с изображениями в формате RAW. Sony Handycam NEXVG20E появится в продаже уже в ноябре по цене от 2200USD.

Другие интересные новости:

▪ Кот делает своего хояина здоровее

▪ Axis Vidius - самый маленький дрон с камерой

▪ Суперконденсатор из цемента и сажи

▪ Революционная технология записи на магнитную ленту

▪ Чип, определяющий количество алкоголя в крови

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Кажинный раз на этом самом месте. Крылатое выражение

▪ статья Какие писатели и музыканты нарезали тексты на кусочки и перемешивали их? Подробный ответ

▪ статья Земляника лесная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сварочный аппарат с электронной регулировкой сварочного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Практические схемы узкополосных усилителей мощности на полевых транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025