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:

▪ Радиоуправляемая пилотажная модель

▪ Бойцовка в дипломате

▪ Авиамодель Светлячок

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Гигантская свалка в глубинах Средиземного моря 24.03.2025

Средиземное море, знаменитое своими кристально чистыми водами и живописными пляжами, скрывает под собой совсем другую картину. Исследования, проведенные учеными из Университета Барселоны, обнаружили одну из самых высоких концентраций морского мусора в глубоководной впадине Калипсо, на глубине 5112 метров. Эта точка, являющаяся глубочайшей в Средиземном море, раньше считалась местом, где человеческая деятельность не могла нанести вреда. Исследования проводились с использованием высокотехнологичной пилотируемой подлодки "Limiting Factor", которая позволила ученым достичь дна траншеи Калипсо. Здесь они обнаружили шокирующую картину загрязнения - на морском дне было найдено 167 объектов искусственного происхождения, среди которых пластиковые пакеты, контейнеры для еды, стаканчики, веревки, металлические банки, стеклянные бутылки и бумажные коробки. Эти находки доказывают, что даже самые отдаленные уголки моря не застрахованы от воздействия человеческой деятельности. Загрязнение в так ...>>

Лазерный 4K-проектор Hisense Vidda M2 Pro 24.03.2025

Компания Hisense выпустила новый портативный лазерный 4K-проектор Vidda M2 Pro. Это устройство сочетает в себе высокое качество изображения и удобство в использовании, что делает его отличным выбором для любителей кино и презентаций в любых условиях. Vidda M2 Pro предлагает потрясающее качество изображения в формате 4K. Благодаря 1.3-кратному оптическому зуму и объективу Hubble с коэффициентом проекции 1.0-1.3:1, проектор способен создать экран диагональю до 100 дюймов на расстоянии всего 2.2 метра. Это позволяет получать четкое и яркое изображение без потерь, даже при использовании проектора в ограниченном пространстве. Одной из выдающихся характеристик новинки является контрастность 10 000:1, что обеспечивает глубокие черные оттенки и яркие цвета на экране. Vidda M2 Pro поддерживает 110% цветовой гаммы стандарта BT.2020, что делает картину более насыщенной и реалистичной. Для обработки видеоконтента используется мощный процессор MediaTek MT9679, который в сочетании с 4 ГБ опера ...>>

Перфекционизм родителей и его влияние на воспитание детей 23.03.2025

Современные родители, стремясь обеспечить своим детям наилучшие условия для жизни, порой переходят черту, влияя на их развитие и самостоятельность. Исследования показывают, что перфекционистский подход к воспитанию может стать причиной чрезмерной опеки, которая, в свою очередь, приводит к отрицательным последствиям для психического и эмоционального состояния детей. Одним из таких явлений является "вертолетное" воспитание, когда родители чрезмерно контролируют каждый шаг своего ребенка, не давая ему возможности самостоятельно решать повседневные задачи. Процесс воспитания детей в духе перфекционизма зачастую приводит к тому, что родители предъявляют не только завышенные требования к себе, но и к детям. Они становятся чрезмерно требовательными и начинают контролировать даже самые простые действия своего ребенка - от уборки в комнате до выполнения домашних заданий. В английском языке существует термин "helicopter parent", что в переводе означает "отцы-вертолеты". Эти родители буквально ...>>

Случайная новость из Архива Крысиная взаимовыручка 22.05.2015 Ученые установили, что благородство и сопереживание заложены в организме живых существ с самого рождения: моральные установки общества вторичны. Эксперименты в доказательство этого проводились на крысах. Способности представителей мира фауны к эмпатии изучаются давно. Так, в 2011 году исследователи из Иллинойсского университета в Чикаго обнаружили тягу крыс помогать друг другу. Часть подопытных грызунов помещалась в ловушки, а их "свободные" товарищи прилагали усилия и открывали защелки. При этом американские ученые сделали вывод, что крысы поступают так для того, чтобы не скучать в одиночестве. Новую серию тестов провели специалисты из Университета Квансей Гакуин в Японии. Результаты опубликованы в журнала Animal Cognition. Экспериментальной площадкой стала специально сконструированная коробка, состоящая из двух изолированных секций. В один из отсеков наливали воду, помещая туда крысу. Известно, что эти животные крайне некомфортно чувствуют себя в воде. Спастись самостоятельно, находясь в этой секции, крыса не могла - все возможности для этого находились у крысы из соседнего сухого помещения. Спустя несколько дней после начала эксперимента грызуны начали открывать дверцу, помогая барахтающимся в воде крысам. Более того: ранее побывавшие в водной ловушке крысы спешили на помощь товарищу быстрее тех, кто еще сам не сталкивался с такой ситуацией. Эти опыты закрепили наблюдения американцев. Японцы пошли дальше и опровергли ранее сделанные выводы. В тех экспериментах, когда обе подопытные крысы находились в соседних сухих отсеках и не страдали, они не открывали дверцу - то есть друзья как таковые им были не нужны. Усложнив задачу, ученые поставили "сухих" крыс перед выбором: или помочь оказавшемуся в воде собрату, или получить сладкое вознаграждение. Результаты оказались поразительны: в большинстве случаев, от 50% до 80%, крысы игнорировали дверцу, за которой лежала шоколадка, вместо этого открывая товарищу путь к спасению.

Другие интересные новости:

▪ 32 дюйма на пике славы

▪ Робот, работающий от влажности

▪ Электромобили Mercedes с беспроводной зарядкой

▪ Сервис передачи данных Nearby Share

▪ Жесткие паруса из стали и композитного стекла

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Тихий американец. Крылатое выражение

▪ статья Что такое додекафония в музыке? Подробный ответ

▪ статья Оператор линии обработки кромок листов стекла. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Определитель цоколевки транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монетка в клубке с шерстью. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025