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:

▪ Учебно-тренировочная модель воздушного боя Светлячок-2

▪ Переделка калильного микродвигателя в компрессионный

▪ Модель моторной яхты

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Лазерную космическую связь проверят с Луны 07.07.2012 В 2013 году к Луне будет запущен зонд LADEE Европейского космического агентства. Помимо очередной серии исследований спутника Земли аппарат впервые испытает новую лазерную высокоскоростную систему связи. Новая система, разработанная в рамках проекта LLCD, обеспечит коммуникацию между зондом LADEE и двумя наземными станциями НАСА в Калифорнии и Нью-Мексико, а также наземной станцией ЕКА на Тенерифе, Испания. Оптический приемник LLCD будет установлен на Тенерифе в марте следующего года. Запуск LADEE запланирован на середину 2013 года, а первые испытания лазерной связи состоятся примерно через четыре недели после выхода зонда на лунную орбиту. Космический аппарат с помощью лазерного канала цифровой связи сможет передавать данные с высочайшей скоростью. По словам специалистов, за одну секунду можно будет передать объем информации, эквивалентный десяткам фильмов. Точная скорость будет измерена в ходе испытаний. LLCD представляет собой мощный инфракрасный лазерный излучатель с длиной волны 1550 нм. Цифровой сигнал использует новые типы модуляции и кодирования. Также в LLCD применяются новейшие технологии позиционирования и высокоточного наведения лазерного луча. Для того чтобы обеспечить устойчивую непрерывную связь в условиях, например сильной облачности над основным наземным приемником, придется использовать несколько наземных станций. Надо отметить, что посторонним людям и организациям перехватить такой сигнал и расшифровать его будет крайне затруднительно. Система лазерной связи особенно необходима для создания нового поколения оптических линий связи, которые нужны для передачи большого объема данных во время полетов в глубокий космос. В настоящее время даже самые современные космические аппараты используют для связи радиоволны, требующие больших и громоздких "тарелок" радиоантенн и соответствующих по габаритам и энергопотреблению приводов.

Другие интересные новости:

▪ Электрический трейловый велосипед McLaren

▪ Запущен гибридный самолет

▪ Эта опасная ветроэнергетика

▪ Полицейская робомашина от Ford

▪ Китайский аналог GPS

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Начать с яйца. Крылатое выражение

▪ статья Какой художник любил помещать на стены изображаемых помещений репродукции других своих картин? Подробный ответ

▪ статья Машинист (кочегар) котельной. Должностная инструкция

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA1554, 4х11 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пассивная система защиты громкоговорителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026