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:

▪ Модели ракетных планеров

▪ Капля на кордодроме

▪ Стратегическая ракета Р-5М

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Совместный просмотр телевизора с родителями полезен маленьким детям 13.10.2024

Родители часто беспокоятся о том, сколько времени их дети проводят перед экранами телевизоров и гаджетов. Однако новое исследование ученых из Университета Портсмута, проведенное в сотрудничестве с французскими коллегами, показывает, что телевидение может быть полезным для когнитивного развития малышей, если они смотрят его вместе с родителями. Особенно это касается детей в возрасте до двух лет, когда закладываются основы языка и мышления. Исследователи проанализировали 478 научных работ, опубликованных за последние 20 лет, чтобы изучить влияние пассивного использования экранов на развитие интеллекта детей. Они обратили внимание на то, что экранное время может быть как вредным, так и полезным для самых маленьких, и ключевую роль в этом играют условия, в которых дети смотрят телевизор или пользуются гаджетами. Результаты показали, что пассивный просмотр телевизора без участия взрослых может негативно сказываться на развитии речи, когнитивных функций и даже на умении детей играть. О ...>>

Съедобный транзистор из зубной пасты 13.10.2024

Современная медицина и технологии все чаще пересекаются, создавая уникальные разработки, которые могут изменить подход к лечению и диагностике. Одним из таких инновационных открытий стал съедобный транзистор, созданный учеными из Италии и Сербии. В основе этого устройства лежит необычный материал - фталоцианин меди (CuPc), который также используется в отбеливающей зубной пасте. Однако, его применение в электронике может открыть новые возможности для безопасных медицинских устройств, которые можно проглатывать для исследования организма. Фталоцианин меди (CuPc) уже давно известен как органический полупроводник, а его стабильность и безопасность делают его идеальным кандидатом для использования в электронике, предназначенной для взаимодействия с человеческим телом. Исследователи выяснили, что этот материал может работать в составе управляемого электролитом транзистора при низком напряжении - менее 1 В. Важно отметить, что CuPc абсолютно безопасен для потребления человеком, что делает ...>>

Вертикальная ферма для промышленного выращивания клубники 12.10.2024

В последние годы сельское хозяйство все активнее внедряет инновационные методы для увеличения урожайности и уменьшения нагрузки на природные ресурсы. Одним из самых впечатляющих примеров этого стал запуск первой в мире вертикальной фермы для промышленного выращивания клубники в штате Виргиния, США. Этот проект не только меняет представление о том, как можно выращивать ягоды, но и задает новый стандарт в области устойчивого агробизнеса. Ферма занимает всего 0,4 гектара, но использует уникальные 30-метровые вертикальные башни для максимальной эффективности. Благодаря такой вертикальной системе выращивания ферма производит более 1,8 миллиона килограммов клубники в год. Для сравнения, для достижения такого же объема продукции в традиционном сельском хозяйстве потребовались бы значительно большие площади и водные ресурсы. Одним из главных преимуществ фермы является ее способность обеспечивать стабильные урожаи круглый год, независимо от погодных условий и сезонов. Это достигается за с ...>>

Случайная новость из Архива Ветроустановки влияют на климат 03.05.2005 Общеизвестно, что водохранилище ГЭС изменяет климат в прилегающей местности, а ТЭЦ, выбрасывая двуокись углерода, влияет на глобальный климат. Но теперь появились данные о том, что и крупные ветро-электростанции, состоящие из сотен ветряков, могут оказывать небольшое, но реальное влияние на климат окрестностей. Высота современных ветродвигателей - до 100 метров, размах лопастей - до 50 метров, и проектируются еще более крупные установки. Компьютерное моделирование, проведенное в университете Дьюка (США), показало, что большие группы ветряков могут увеличить скорость ветра у земли в среднем на 0,6 метра в секунду и повысить температуру воздуха на 0,7 градуса Цельсия. Испарение влаги из почвы при этом увеличится вокруг ветро-электростанции на 0,3 миллиметра в сутки. Все эти данные усреднены на 24 часа, а ранним утром изменения будут больше: скорость ветра за несколько часов вырастет на 1,5 метра в секунду, а температура - на 2 градуса Цельсия. Общая мощность электростанции из 44 генераторов - 30 мегаватт.

Другие интересные новости:

▪ Умная колонка Huawei Sound SE

▪ Яркие цветные светодиоды от Cree

▪ Адаптер для передачи 4K-видео через USB 3.0

▪ Игровой 4К-монитор ASUS ROG Swift PG32UQR

▪ Электронная муха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Андре Мальро. Знаменитые афоризмы

▪ статья Чем объясняется распространенность блондинов среди населения Соломоновых островов? Подробный ответ

▪ статья Прикус языка. Медицинская помощь

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме LA4180. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зеркальность бумаги. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024