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:

▪ Резиномоторный вертолет

▪ Солнечный двигатель

▪ Тепло и закон Архимеда

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Магнитное мыло уничтожает нефтяные пятна 02.02.2012 Масштабные разливы нефти в результате аварий становятся причиной серьезных экологических катастроф. Локализация и ликвидация нефтяных пятен является одной из наиболее сложных задач, часто для их зачистки используются мыльные вещества, которые тоже небезупречны. Они не только борются с непосредственным объектом воздействия, то есть с нефтью, но и активно взаимодействуют с другими веществами. Тем самым они только усугубляют катастрофу. Поэтому ученые Бристольского университета разработали интересную альтернативу - "магнитное мыло", использовав для этого богатые железом соли. В настоящий момент проводятся испытания нового материала, который уже проявляет себя с хорошей стороны, он проходит сквозь нефтяные пятна на водной поверхности и легко управляется при помощи внешних магнитных полей. Управляемость является главным достоинством "магнитного мыла", поскольку в своем изначальном виде поведение мыльных веществ на воде зависит от множества условий, таких как температура и показатели pH. Если ликвидировать эту зависимость, то можно значительно ослабить побочные эффекты и вредное воздействие на окружающую среду.

Другие интересные новости:

▪ Для диагностики достаточно одной капли крови

▪ Wavecom улучшает параметры серии Q24

▪ Дорожные указатели с дисплеями E Ink

▪ Физкультура не всем помогает

▪ Эффективный способ окрашивания волос

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Влияние на человека электромагнитных полей и неионизирующих излучений. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое магнитуда и сила землетрясения? Подробный ответ

▪ статья Определение скидок и надбавок к тарифам

▪ статья Самодельный утюг. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трюк пианиста. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026