Бесплатная техническая библиотека

Бойцовка в дипломате. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

Современные модели воздушного боя, как чемпионатного класса, так и "юниорского", во многом схожи по конструкции и, соответственно, по концепции. Они вполне удовлетворяют "бойцов" предъявляемым к ним требованиям и отличаются лишь технологией изготовления.

Однако, несмотря на отработанность схемы, в "юниорском" подклассе иногда появляются непривычные решения, целью которых, как правило, являются второстепенные проблемы. Так и в предлагаемом вниманию "бойцов" случае: основной задачей наших экспериментов стало создание сверхкомпактном модели малой массы, рассчитанной специально на двигатели ограниченной мощности. Предполагалось, что подобные модели смогут конкурировать на соревнованиях среднего уровня с "бойцовками", оборудованными гораздо более мощными ("профессиональными") двигателями при сравнимой маневренности и быстроходности, однако со сниженным из-за малой массы средним уровнем натяжения корд. Представляется, что опыт работы над подобными нетрадиционными моделями и полученные на отдельных стадиях работы результаты и выводы могут обогатить теоретический и практический багаж знаний моделистов. Кроме того, знакомство с конструктивными и технологическими находками и ошибками, полученными при создании сверхкомпактных "бойцовок", поможет также при проектировании моделей других классов и типов.

Прежде всего - о задачах, которые ставились при проектировании нетрадиционных моделей. Как уже упоминалось выше, в первую очередь требовалось существенно снизить массу и площадь крыла, что позволило даже с учетом ограниченной мощности мотоустановки добиться высокой быстроходности. При этом важно было сохранить такие свойства "бойцовок", как их надежность и легкость запуска двигателей, а также надежность их поведения в любых атмосферных условиях в любых точках пилотажной полусферы. Последние требования особенно важны в расчете на эксплуатацию школьниками, не имеющими достаточного опыта пилотирования кордовых моделей.

Хорошее пилотирование на взлете "бойцовки" с ограниченным размахом крыла достижимо лишь при максимальной компенсации реактивного момента от вращения воздушного винта, в противном случае при малой поступательной скорости модель энергично поднимает внешнее полукрыло и уходит в круг с потерей натяжения корд. На предлагаемой читателям модели эта проблема решается углублением двигателя в крыло. При этом воздушный винт приближается к передней кромке крыла и поток, закрученный пропеллером, сразу же спрямляется плоскостью крыла. Таким образом компенсируется большая часть реактивного момента. В пользу же улучшению натяжения корд как на взлете, так и в режиме пилотажа, идет разница в размахах полукрыльев, а также вынос руля высоты, выполняющего на моделях схемы "летающее крыло" одновременно и функции закрылка на внешнюю сторону от оси двигателя. При отклонении руля возникают два побочных, полезных на данных компактных моделях эффекта: снижается подъемная сила на внешнем полукрыле ("бойцовка" пытается накрениться на внешнее полукрыло, стремясь выйти из круга). При этом также возрастает аэродинамическое сопротивление того же полукрыла. В результате модель может выйти из круга, но в перпендикулярной плоскости. Однако при выполнении плавных фигур оба полукрыла работают одинаково эффективно, благодаря равенству их площадей.

Первоначальный вариант модели воздушного боя (вверху - общий вид) (нажмите для увеличения): 1 - элементы законцовок (фанера толщиной 1,5 мм); 2 - окантовка законцовок (сосна, сечение 2x4 мм); 3 - передняя кромка (сосна, сечение 5x5 мм); 4 - нервюра (фанера толщиной 1,5 мм); 5 - простая распорка (сосна, сечение 3x3 мм); 6 - пластина лонжерона (сосна, сечение 4x15 мм; к концу крыла сечение равномерно уменьшено до 4x3 мм); 7 - кок-гайка (Д16Т или латунь - в зависимости от центровки); 8 - обшивка центрального узла (фанера толщиной 1 мм сверху и снизу крыла); 9 - распорный стрингер (сосна, сечение 3x3 мм); 10 - кронштейн компенсированной навески руля высоты; 11 - руль высоты (ольховая фанера толщиной 5 мм с облегчением, либо сборный каркас из сосновых реек); 12 - кабанчик руля (точка подвески ленты); 13 - тяга руля (алюминиевая вязальная спица Ø2,5 мм); 14 - окантовка кромки (сосна, сечение 2x4 мм); 15 - кронштейн качалки (фанера толщиной 3 мм); 16 - качалка (лист Д16Т толщиной 1,5 мм); 17 - накладная бобышка под пружины вывода кордовых тросиков; 18 - проходные тросики Ø0,8 мм); 19 - центральная нервюра (фанера толщиной 2 мм); 20 - фигурный брусок моторамы (береза, сечение 7х10 мм, с заклеенными шпильками М3); 21 - стенка моторного отсека (фанера толщиной 1 мм); 22 - надставка лонжерона (липа, толщина 4 мм); 23 - двигатель, доработанный и облегченный МАРЗ-2,5 с задней стенкой от МК-12В (при вертикальном положении головки цилиндра для совпадения оси жиклера с серединой высоты бака пришлось опустить двигатель вниз на 6,5 мм; основной объем экспериментов проводился с однолопастным воздушным винтом облегченного типа - применялся исключительно для балансировки)

Второй вариант модели воздушного боя подкласса 1,5 см3 (нажмите для увеличения): 1 - законцовка (фанера толщиной 2,5 мм); 2 - заполнитель лобика (пенопласт марки ПХВ); 3 - передняя кромка (сосна, сечение 2,5x4 мм); 4 - монопластина лонжерона (сосна, сечение 2,5x14 мм; к концам крыла сечение равномерно уменьшено до 2,5x5 мм); 5 - кок-гайка; 6 - заклеенная стальная шпилька М2,5 для крепления дюралюминиевого уголка, привинченного к рубашке охлаждения цилиндра двигателя; 7 - топливный бак нетрадиционной формы; 8 - концевой раскос (сосна, сечение 2,5x2,5 мм); 9 - нервюра (фанера толщиной 2,5 мм); 10 - стойка (сосна, сечение 2,5x2,5 мм); 11 - задняя кромка (сосна, сечение 3x5 мм); 12 - кронштейн компенсированной навески руля (проволока ОВС Ø1,8 мм), точка подвески ленты; 13 - руль высоты (легкий наборный каркас из сосновых реек с закругленной передней кромкой); 14 - регулируемый кабанчик; 15 - центральный раскос (сосна, сечение 2,5x2,5 мм); 16 - накладка для вывода тяги из полости крыла (липа толщиной 2 мм); 17 - центральная нервюра (фанера толщиной 2,5 мм); 18 - обшивка центрального узла (фанера толщиной 1 мм сверху и снизу крыла); 19 - тяга руля (алюминиевая вязальная спица 02,5 мм); 20 - кронштейн качалки (береза); 21 - качалка (Д16Т толщиной 1,5 мм); 22 - поводки (проволока ОВС Ø0,4 - 0,5 мм); 23 - врезная косынка узла (фанера толщиной 1,5 мм); 24 - тросики Ø0,8 мм; 25 - хвостовая косынка (фанера толщиной 2 мм); 26 - накладки (береза или граб); 27 - вклеенная трубка под болт М3 крепления уголковых кронштейнов, привинчиваемых к картеру двигателя (сталь Ø4x0,5 мм); 28 - бобышка (береза); 29 - двигатель, доработанный и облегченный МК-17 "Юниор" с обрезанным жиклером и встроенной в заднюю стенку иглой регулировки топливной смеси

Неудачным надо признать выбор направления выкоса оси поворота руля высоты. При работе в обе стороны в условиях обдува на нем возникает аэродинамический момент силы, направленный в круг. Однако расчеты показали, что величина этой силы пренебрежимо мала по сравнению с другими факторами; так что выкос выбирался по чисто технологическим соображениям (при иной конструкции каркаса выгоднее было бы поставить руль перпендикулярно направлению полета или даже с выкосом в обратную сторону).

Предварительные прорисовки показали, что при вполне приемлемой величине удельной нагрузки на несущую площадь получается настолько компактная модель под двигатель МАРЗ-2,5 (или иной, подобного типа), что она без проблем размещается без разборки в чемоданчике типа "дипломат". Впоследствии это очень упростило поездки на полеты.

Постройка первого варианта "бойцовки" не представляет трудности для моделистов любого уровня. Поэтому останавливаться на технологии ее изготовления нет особого смысла. Замечу лишь: для усложнения условий эксперимента мотор был форсирован до уровня среднего по качеству двигателя типа КМД (при работе на высоких оборотах с легким винтом) и одновременно сильно облегчен. Центровка задавалась в общепринятых границах; углы отклонения небольшого по площади руля высоты увеличены в связи с его малым плечом и... уверенностью: богатый опыт пилотирования экстремальных аппаратов в любом случае позволит справиться и с этой техникой.

Первые же полеты необычной "бойцовки" дали удивительные результаты. При стандартной длине корд около 16 м взлет столь малоразмерной и легкой модели проходил идеально, вне зависимости от направления и силы броска. Далее "бойцовка" быстро набирала скорость, и... в горизонтальном полете начинало твориться что-то непонятное. Создавалось впечатление, что кто-то систематически дергал то за верхний, то за нижний корд: модель постоянно "танцевала", и ее полет приходилось корректировать значительным отклонением рулей. На фигурах поведение ее немного стабилизировалось, но после возвращения к горизонтальному полету эффект возникал снова. Сразу же появилась мысль: неустойчивость связана с излишне задней центровкой. Поэтому для увеличения массы носовой части был смонтирован однолопастный воздушный винт с противовесом и одновременно заменен руль высоты. При такой же площади он стал в три раза легче, причем щель между рулем и задней кромкой крыла увеличилась в два раза. Однолопастный винт, кроме прочего, обладает почти в два раза меньшим моментом инерции, что обещало снижение и возможное влияние гироскопического момента. В результате доработок центровка сдвинулась вперед почти на 10%.

Тем не менее, результат доработок оказался нулевым: модель летала точно так же, как и вначале. На взлете и разгоне - идеально, после набора скорости - хуже не придумаешь. Надо признаться, головоломка для человека, хорошо знакомого с аэродинамикой, та еще. На некоторое время "бойцовка" была отложена, так как нужно было прежде всего разобраться в причинах происходящего. А на данном этапе это и было наибольшей проблемой.

"Просветление" пришло значительно позже... Оказалось, все дело отнюдь не в аэродинамике, а в системе управления. Секрет заключался в непараллельности тросиков, подходящих к качалке управления. В переводе на обычные условия создавалась полная аналогия качалки с "обратной стреловидностью". А такая обладает одной скрытой особенностью, о которой полезно знать всем кордовикам, так как этот эффект проявляется на всех без исключения моделях, особенно тяжелых и быстроходных.

Если внимательно рассмотреть кинематику работы качалки такого типа, станет ясно - при отклонении от нейтрали в любую сторону на ней происходит перераспределение плеч действия сил от натяжения кордовых нитей. Следствием становится различная натяжка самих нитей, а результатом - неравномерное их удлинение. Так как даже при незначительных натяжках при стандартных диаметрах и длинах корд (а тем более витых тросиков) абсолютная величина суммарного растяжения исчисляется сантиметрами, при "обратной стреловидности" качалки возникает эффект заброса руля в отклоняемую, заданную пилотом сторону. Причем проявляется он даже при небольших отклонениях от нейтрали. Поэтому становится практически невозможно удержать модель в горизонтальном полете. И главное - все это совершенно независимо от степени устойчивости самого летательного аппарата!

Полезно знать, что качалка с "прямой стреловидностью", какую в свой наиболее удачный период жизни активно применял и пропагандировал известный американский пилотажник Денис Эдемсин (он утверждал, приводя кинематические схемы, что подобная система резко повышает управляемость и улучшает ее характер), на деле обладает обратным эффектом.

Перераспределение плеч на ней таково, что, наоборот, при отклонении от нейтрали возникают силы, которые за счет разности растяжения кордовых нитей возвращают качалку в нейтральное положение. Внимательный анализ приводимых Эдемсином графиков и схем доказал если не ошибочность, то, по крайней мере, некорректность выводов. На специальной экспериментальной модели, построенной для проверки влияния "стреловидностей" качалки, были последовательно смонтированы все варианты вызывающей сомнения детали. Пробные полеты полностью подтвердили теоретические выкладки: "обратная стреловидность" приводила к абсолютной нестабильности управления и полета модели с любой, даже излишне передней центровкой, а "прямая стреловидность" обладала эффектом выраженного "затупления" при критической центровке, не упоминая уже о традиционном положении центра тяжести. Общий вывод: во всех случаях имеет смысл устанавливать прямые качалки с расположением отверстий под корды и под центральную ось на одной линии.

Все мероприятия по повышению устойчивости или управляемости должны проводиться исключительно за счет аэродинамики или балансировки самой модели, но никак не за счет качалки (точнее, не за счет ее "стреловидности"). Попытки "затупить" неустойчивую машину введением "прямой стреловидности" качалки также обречены на неудачу: вялость управления на деле только снижает эффективное передаточное число, оставляя саму модель нестабильной в полете и очень чувствительной к порывам ветра. Еще раз уточню: "обратная стреловидность" не только как бы увеличивает передаточное число качалки, но и существенно, в неприемлемой степени меняет характер передачи усилий.

Перераспределение действующих плеч качалки управления при стреловидности качалки или непараллельности кордовых тросиков (следствием являются разное натяжение кордовых нитей и различное их удлинение) (нажмите для увеличения)

Топливный бак: 1 -трубка дренажа или наддува (медь Ø2x0,5 мм); 2 - трубка для заправки бака (медь Ø3x0,7 мм; после заправки заглушить); 3 - корпус бака (луженая жесть толщиной 0,3 мм); 4 - трубка питания двигателя (медь Ø3x0,7 мм); 5 - дополнительная точка крепления трубки питания на стенке бака. При питании топливом под давлением, отбираемым из объема картера через штуцер-клапан, желательно на концах всех трубок напаять колечки из медной проволоки Ø0,4 - 0,4 мм, образующие подобие буртиков штуцеров

Каркас второго варианта модели

Когда стали понятны причины неудачи с первой компактной "бойцовкой", была создана вторая "дипломатная" модель, но уже рассчитанная под двигатель МК-17. За время, потребовавшееся для анализа кинематики системы управления, появились новые идеи, которые и нашли воплощение в новой конструкции, созданной именно для соревнований.

Кроме повышенной скорости и хорошей маневренности, второй вариант "бойцовки" также должен был обеспечивать очень высокую надежность взлета без стремления ухода в круг и дополнительно увеличивать вероятность захвата и отруба ленты модели соперника. Последнего удалось добиться резким "перекосом" крыла, в результате чего произошло выгодное для натяжки корд перераспределение несущих площадей между левым и правым полукрыльями (относительно оси, проходящей через вал воздушного винта). А отруб ленты теперь осуществлялся не только при попадании его на вращающийся пропеллер, но и в случае захвата скошенной передней кромкой левого полукрыла. Лента, перегнувшись через кромку, самостоятельно сдвигалась к центру "бойцовки" и там рубилась винтом или рвалась, попав на дренажную трубку или крепление двигателя. Отметим, что предложенное решение соответствует правилам, запрещающим иметь специальные устройства для отруба ленты: в нашем случае их нет, а обрыв за счет попадания на крепление мотора вполне вероятен и на обычной технике при определенной манере оперирования пилота с кордами после перегиба ленты через переднюю кромку. Мы же лишь увеличили вероятность подобного отруба-отрыва, доведя атакующую ширину захватной зоны почти до 300 мм (вместе с диаметром винта).

В последнем исполнении "бойцовка" стала еще проще и, так же как и первая, укладывается в "дипломат", правда, со снятым двигателем. Летные испытания дали хорошие результаты на всех режимах и при любых атмосферных условиях. Конечно же, при надежной работе "сердца" модели - двигателя.

Автор: В.Тихомиров

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Учебно-тренировочная модель воздушного боя Светлячок-2

▪ Кордовая гоночная модель самолета

▪ Ракетоплан S-4-D

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 Гиперзвуковую ракету готовит к испытаниям 18.08.2017 Американская компания Generation Orbit Launch Services в ближайшее время приступит к серии испытаний прототипа перспективной гиперзвуковой ракеты носителя GOLauncher 1, которая позволит выводить различную полезную нагрузку на суборбитальную траекторию. Как пишет Aviation Week, в ближайшее время начнутся огневые испытания ракеты, а затем летные испытания на самолете-носителе. Эти проверки будут проводиться на полигоне авиабазы ВВС США "Эдвардс" в Калифорнии. В настоящее время американские разработчики не имеют инструментов, которые бы позволяли проводить широкий спектр исследований в области микрогравитации и высокоскоростного атмосферного полета. До 1968 года такие исследования в США проводились с помощью экспериментального ракетоплана X-15, изначально проектировавшегося для космических полетов с самолета-носителя. До закрытия программы X-15 ракетопланы с различным оборудованием применялись для исследований, данные которых использовались, в том числе, в разработке американских космических программ. Новая гиперзвуковая ракета станет носителем для различного измерительного оборудования, которое позволит проводить исследования не только в области микрогравитации, но и астрофизики. Кроме того, ракету можно будет использовать и для вывода в космос наноспутников. Как ожидается, во время первых летных испытаний ракеты ее носителем станет модифицированный бизнес-джет Gulfstream III. С его помощью будут определяться аэродинамические характеристики ракеты и ее влияние на параметры полета носителя. Как ожидается, после огневых и продувочных испытаний ракеты GOLauncher 1, Generation Orbit Launch Services соберет первый летный прототип, который будет полностью готов и совершит первый полет на самолете-носителе до конца 2018 года. Первые отстыковку в воздухе и самостоятельный полет ракета выполнит уже в начале 2019 года. Вскоре после этого ракету GOLauncher 1, работающую на жидком топливе, начнут использовать для первых исследовательских запусков. Масса новой ракеты составит 1,1 тонны. Ее двигатель будет работать на керосине и жидком кислороде и сможет выдавать тягу около 22,2 килоньютона на уровне моря. GOLauncher 1 сможет нести различное оборудование или наноспутники общей массой от 136 до 454 килограммов. Ракету можно будет использовать для исследовательских запусков по суборбитальным траекториям высотой от 15,2 до 36,6 тысяч метров со скоростями полета от четырех до восьми чисел Маха (от 4,9 до 9,9 тысячи километров в час).

Другие интересные новости:

▪ Коммуникационные процессоры LSI Axxia 4500 на архитектуре ARM

▪ Мостовая рекомбиназа и программируемая перегруппировка ДНК

▪ Смазываемый композит с высокой несущей способностью

▪ Микроволновые пушки для запуска ракет и космических кораблей

▪ Роботизированная мебель от IKEA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Маркировка отечественных диодов. Справочник

▪ статья Какой однофамилец Ницше умер ровно через 100 лет после его смерти? Подробный ответ

▪ статья Испытание абразивного инструмента. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Солнечные коллекторы. Солнечное охлаждение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизатор напряжения на ОУ, 0,2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025