МОДЕЛЬ ПЛАНЕРА
Как сделать планер своими руками. Дальнейшее развитие класса моделей планеров потребовало роста эффективности динамостарта. Дополнительное увеличение высоты взлета на 2-4 метра (по сравнению со стартами на прежних моделях) расширяет возможности попадания в термик, — с каждым набранным метром высоты существенно возрастает влияние силы восходящих потоков. Но, пожалуй, эффективность динамостарта еще более важна в дополнительных турах, когда модели летят «на качество».
В итоге изменения правил соревнований (время в первых турах 3,5 минуты, а в дополнительных — 5, 7, 9 и т. д. минут) потребовали нового, еще более активного конструкторского поиска. Новым требованиям отвечает представляемый сегодня планер, построенный в 1997 году. Созданию этой модели предшествовала большая теоретическая и экспериментальная работа. Можно отметить, что первоначальные варианты подобного планера изготавливались с 1992 года. Уже тогда официальные старты показали перспективность дальнейшей работы над этой техникой. Интересно, что по геометрическим параметрам исходная модель лишь немного отличалась от описываемой сегодня.
А вот конструкция планера и механизация за прошедшее время изменились значительно. Новое жесткое крыло позволяет повысить энергичность старта за счет скорости разгона. Усовершенствованная механика обеспечивает увеличение высоты взлета за счет двойной «зажимки» стабилизатора, более стабильный выход после «прострела», и хорошую успокаеваемость модели благодаря второй «отжимке» (она срабатывает через 18-22 секунды). Результаты, показанные с этой моделью МСМК Сергеем Панковым в прошедшем сезоне таковы: первое место на Чемпионате России и призовые места на нескольких этапах Кубка России.
Кроме этого, Юрий Титов из Ногинска, выступая с аналогичным планером (крылья были собранны на стапелях авторов данной статьи) на первых же соревнованиях этапа Кубка России (май, город Орел) занял второе место. Прежде чем начать разговор 0 конструкции, отметим, что основное внимание в статье уделено наиболее важной теме — технологии изготовления, регулировке модели и ее механики. Чертежи крыла и стабилизатора здесь не приводятся. Эти элементы практически идентичны по схеме и профилировке планеру, представленному вашему вниманию в журнале №2 за 1999 год. Небольшие изменения претерпели лишь размах и сужение крыла, поэтому дублировать уже опубликованные чертежи было бы бессмысленно.
Крыло модели планера
Кессон центроплана отформован на смоле горячего отверждения из двух слоев углеткани толщиной 0,08 мм с направлением волокон ±45°. Технология формовки неоднократно описывалась в различных статьях. Поэтому сейчас можно ограничиться лишь наиболее важной информацией. Первый слой углеткани шириной 45 мм кладется под +45°. Второй, шириной 95 мм, — перпендикулярно первому. А третий полностью повторяет первый. Перехлёст слоев по передней кромке составляет 3-5 мм. Цельноформованный лонжерон значительно отличается в лучшую сторону по жесткости и весу от лонжеронов, изготовленных по старой технологии.
Полки (в корне консоли сечение 1 х 9 мм, в месте стыка с «ухом» — 0,5 х 3 мм) предварительно формуются из высокомодульной угленити. Вкладыш вырезан из пенопласто-подобного материала «рохасель». Стенки — импортный углетканевый «чулок» с направлением волокон ± 45°. В корневой части между полками лонжерона вклеен отдельно отформованный стекло-пластиковый «пенал» для штыря. Внутри кессона расположена передняя кромка из бальзы толщиной 2,5 мм и бальзовые носики толщиной 1,2 мм (удельный вес материала 0,14 г/см3). Задняя кромка углеплас-тиковая, толщиной 0,8 мм. Ее ширина равна 3,5, 2,5 и 1,5 мм в корне, на концах центроплана и консоли соответственно. «Ушки» также кессонной конструкции. Кессон отформован из одного слоя импортного углеполотна толщиной 0,1 мм и с направлением слоя ±45°. Лонжерон собран из двух углепластиковых полок одинакового сечения и бальзовой стенки с продольным направлением слоев.
По краю кессона бальзовая стенка усилена слоем углепластика толщиной 0,1 мм (направление волокон ±45°; углепластик берут из обрезков кессонов «ушек»). Сечения полок лонжеронов 3,2 х 0,5 мм в корне и 1,0×0,2 мм на конце. Лонжероны обмотаны нитью СВМ диаметром 0,08 мм с шагом 5 мм. Передняя кромка толщиной 2,5 мм. Носики толщиной 1,2 мм сделаны также из бальзы (плотность 0,12 г/см3). Технология изготовления нервюр такова. Сначала подготавливается блок-заготовка (она переклеена из бальзы так, чтобы слои древесины в будущих нервюрах были бы вертикальными; ширина блока подбирается с учетом толщины фрезы, — при последующем распиле не должно остаться лишних нервюр). Одна из поверхностей заготовки выводится по нижнему контуру профиля крыла. Затем, на специальной колодке, рабочая поверхность которой также должна повторять нижний обвод профиля, обрабатывается верхняя часть блок-заготовки.
Спрофилированная заготовка с применением той же колодки армируется снизу и сверху углепластиком, заранее отформованным из двух слоев углеленты ЭЛУР толщиной 0,08 мм. Процесс приклейки углепластика ведется с применением смолы ВК-9 в вакуумном мешке. При этом в местах передней и задней кромок вставляются специальные извлекаемые вкладыши, а для прижима сверху всего «бутерброда» накладывается текстолит толщиной 0,5 мм. Полученный армированный блок распиливается на «пилораме» на нервюры. Для изготовления крыла понадобится сделать несколько таких блоков — на оба центроплана и «ушки», а также для «локтевых» и корневых нервюр.
Сборка крыла ведётся на смоле ВК-9 на специальных стапелях, обеспечивающих заранее заложенные крутки. На внутреннем (по виражу) полукрыле центроплан должен иметь крутку +0,7 мм и «ушко» -2,5 мм. На внешнем полукрыле центроплан закручен на -0,5 мм и «ушко» на -3,0 мм. Кессонные оболочки лобика приклеиваются на стапелях, — это позволяет точнее соблюсти профиль. Крыло обтянуто бумагой «полиэстер» с перегибом ее по задней кромке и три раза покрыто лаком «цапон». Консоли ставятся на штырь 0 6,5 мм длиной 160 мм, отшлифованный из стали 65С2ВА твердостью 59 HRC.
Стабилизатор модели планера
Имеет каркас, выполненный из бальзы удельным весом 0,1 г/см3. Передняя кромка сделана из рейки шириной 3 мм. Задняя кромка углепластиковая, сечением 1,6×0,45 мм. Сечения полок лонжерона — 2,8 х 0,4 мм в корне и 0,6 х 0,2 мм на конце. Между полками поставлена бальзовая стенка. Нервюры, вырезанные из бальзы толщиной 0,9 мм, армированы углепластиком 0,1 мм. Стабилизатор обтянут металлизированной лавсановой пленкой толщиной 6 мкм с перегибом по задней кромке. В зоне установки турбулизатора на стабилизатор сначала клеится полоска бумаги шириной 5 мм и уже на нее х/б нить №10.
Фюзеляж модели планера
Cостоит из носовой части и отъемной хвостовой балки. Передняя часть фюзеляжа изготавливается из стекло-углепластика толщиной 0,8-0,9 мм методом формовки в пресс-форме. Получаемые таким образом половинки обрабатываются, в них вклеиваются необходимые ложементы, после чего они стыкуются. Готовый «носик» красят полиуретановой краской. Компоновка «носика» такова. В передней части находится отсек для балласта. Далее размещен радиомаяк (облегчает поиск приземлившейся модели). Затем располагается 5-командный таймер, и буксировочный крючок динамического старта.
За крючком вверху — трехпозиционный механизм «бабочки» конструкции Макарова-Кочкарёва, который управляет углами установки консолей крыла при буксировке модели и в свободном полете. В левой стенке «носика» выполнен люк большого размера, закрываемый легкосъемной крышкой. Этот люк обеспечивает свободный доступ ко всем элементам механики, упрощает их обслуживание и регулировку.
Таймер модели планера
Имеет следующие конструктивные особенности. Дорожка спирали Архимеда выполнена из двух деталей — спирали и внешней дорожки с 10 пазами. Такое решение позволяет легко перенастраивать время отработки стабилизатора, используя все время один зуб спирали, — это повышает надёжность старта. Пружина собрана из двух частей. Короткая часть выполнена из стали толщиной 0,35 (длина около 180 мм). Длинная тонкая часть (звонковая пружина от будильника «Слава») стыкуется с короткой без заклепок, с помощью «замка». При первом обороте таймера в течение 5 секунд работает первая (внешняя) пружина. Затем работает тонкая пружина, поэтому последующие обороты длятся более минуты. Время работы часового механизма превышает 14 минут.
Хвостовая балка модели планера
Тформована из двух слоев углеткани толщиной 0,08 мм, трех слоев стеклоткани 0,03 мм и одного слоя дюралюминиевой фольги толщиной 0,025 мм. Вес хвостовой балки равен 13 г. Технология изготовления предусматривает пропитку специальной немецкой смолой заранее раскроенной стеклоткани на стапеле (стапель покрыт пленкой, — в противном случае может быть недостаточно пропитан стекло-углепластик). Сверху на стеклоткань выкладывается раскроенная углеткань, которая также пропитывается. Очередность слоев: первый слой — стеклоткань, второй и третий слои — стеклоткань и углеткань. Край стеклоткани должен выступать за границу последнего слоя на 3-5 мм.
Полученный «сэндвич» наматывается на оправку. Сверху накладывается титановая цулага, и все туго обматывается магнитофонной лентой. Сушка длится 15 часов при комнатной температуре, затем несколько часов при температуре 50-60’С, и, наконец, балка прокаливается. После снятия пленки и цулаги балка вышкуривается, и на нее накладывается на разведенном клее «Момент» дюралюминиевая фольга. Изделие вновь туго обматывается магнитофонной лентой и сушится 1 час при температуре 80’С.
Киль модели планера
Выполнен в виде наборного каркаса из легкой бальзы, и обтянут лавсановой пленкой толщиной 5-6 мкм. В конце хвостовой балки размещены элементы механизма перебалансировки стабилизатора, срабатывающие при динамическом старте. Это два грибка с регулировочными гайками и два откидывающихся кронштейна с роликами. При взлете на леере механика обеспечивает одинаковые установочные углы обоих полукрыльев. При полете на леере внутреннее полукрыло имеет больший установочный угол. Кронштейны с роликами стоят вертикально и обеспечивают «буксировочное» положение стабилизатора. При старте, в момент сброса леера, крючок отходит назад и включает таймер.
Модель интенсивно поднимает нос, и угол тангажа увеличивается до 90°. Через 0,15 секунды срабатывает первая команда таймера. Кронштейн «I» с роликом откидывается. В результате модель продолжает взлет на меньших углах, при которых снижается сопротивление модели и, как следствие, увеличивается высота взлета. Затем, через 0,5 секунды, срабатывает вторая команда таймера. Кронштейн «II» откидывается, и модель резко опускает нос. При хорошо отлаженном старте этот участок полета заканчивается, когда угол тангажа становится равным нулю, и одновременно, скорость модели достигает своего балансировочного значения. В этот момент срабатывает третья команда таймера. Упругая тяга соскакивает, и стабилизатор отклоняется на чуть меньшие углы, чем в балансировочном положении (определяемые регулировочной гайкой М2,5). Одновременно с этим срабатывает механизм «бабочки».
Правое полукрыло отклоняется в положение, соответствующее свободному полету. Еще через 22 секунды срабатывает четвертая команда, и стабилизатор отклоняется в балансировочное положение, определяемое регулировочной гайкой М1,6 на грибке. По истечении заданного времени полета срабатывает пятая команда таймера. Стабилизатор вместе с грибками поднимается, и модель садится. Реализованный в модели способ динамического старта с перебалансировкой позволяет получить достаточно высокий, стабильный старт и наилучший режим планирования.
(Автор: С. Панков, А. Рязанцев. П. Хорошев. источник журнал Моделизм спорт и хобби)
Модель планера класса F1A
Размах крыла 2260 мм
Площадь крыла 29,827 дм2
Площадь стабилизатора 4,15 дм2
Масса крыла 180 г
Масса стабилизатора 6,5 г
Масса модели 412 г
Носовая часть фюзеляжа
Таймер: Порядок срабатывания соответствует номеру кронштейна. Тяги: 6-киль 7-бабочка
Схема компоновки механизации перспективного планера класса F1A
Источник
КОНСТРКУЦИЯ ПЛАНЕРА КЛАССА F1A ДЛЯ «FLY-OFF»
Конструкция крыла модели планера класса f1a имеет профиль, применяемый Макаровым и Кочкаревым (АСК МАИ). «Кессон» центроплана отформован с применением смолы горячего отверждения из двух слоев углеткани 0,08 мм (направление волокон ±45°). Конструкция лонжерона: полки — высокомодульные угленити, вкладыш — пористый наполнитель (термостойкий пенопласт «Рохасель»), стенки -импортный углепластиковый чулок с направлением волокон ±45°. Полки имеют в корневой части крыла сечение 1,2×15 мм, а в месте стыка с «ушком» — 0,8×3,5 мм. В корневой части между полок вклеен отдельно отформованный стеклопластиковый контейнер для двух штырей.
Внутри «кессона» расположена передняя кромка из бальзы сечением 3×1,2 мм и носики толщиной 1,2 мм (плотность бальзы 0,12 г/см3). Задняя кромка углепластиковая, — 0,8×3,5 мм, 0,8×2,5 мм и 0,8×1,5 мм (в корне, на конце центроплана и конце «ушка» соответственно). «Кессон» для «ушек» отформован из одного слоя импортной углеткани (полотна) толщиной 0,1 мм с направлением волокон ±45°. Лонжерон собран из двух одинаковых углепластиковых полок и бальзовой стенки с продольным направлением слоев. По краю кессона бальзовая стенка усилена слоем углепластика 0,1 мм с направлением волокон ±45° (углепластик берут из обреза кессона «ушек»).
Сечения полок лонжеронов равны 0,8×3,5 мм в корне и 0,2×1,3 мм на конце. Лонжероны обмотаны с шагом 5 мм нитью СВМ диаметром 0,08 мм. Передняя кромка 3×1,2 мм выполнена из бальзы. Носики толщиной 1,2 мм — бальза 0,12 г/см3. Масса готовых лонжеронов 85 г. Хвостики нервюр комбинированные. Они склеены по диагонали из двух брусков бальзы так, что более плотная бальза находится в зоне задней кромки (каждый из брусков также переклеен, чтобы слои бальзы при распиле блока на нервюры были вертикальными).
Ширина блока подбирается с учетом толщины фрезы, — в распиленном блоке не должно оставаться лишних нервюр. Блок-заготовка обрабатывается на колодках, -сначала ее нижний контур, затем верхний. Спрофилированный бальзовый блок армируется углепластиком, заранее отформованным на фигурных оправках из двух слоев углеленты ЭЛУР толщиной 0,08 мм (прогиб оправок приблизительно равен средней линии профиля). Со стороны лобика и задней кромки вставляются специальные вкладыши, извлекаемые после приклейки углепластика. Армировка блока производится на смоле ВК-9 на колодке, выполненной по обводам нижнего контура профиля крыла. Сверху собранного «пакета» (углепластик, бальзовый блок, углепластик) накладывается текстолит толщиной 0,5 мм. Все в сборе помещается в вакуумный мешок до полного отверждения смолы. Готовый армированный блок распиливается на отдельные нервюры.
Для всего крыла планера приходится изготовить один блок на оба центроплана, отдельные блоки для двух «ушек», а также для четырех «локтевых» нервюр, и отдельно для корневых нервюр. Особенностью модели являются съемные концы «ушек». Это было обусловлено габаритами стандартного ящика для транспортировки авиамоделей (ранее модели такого размаха не строились). В съемной части «ушка» вдоль лонжерона приклеена углепластиковая трубка, имеющая кольцевой упор. Внутрь нее со стороны законцовки закладывается винт. В неотъемную же часть «ушка» вклеена ответная резьбовая втулка. Для фиксации от поворота в съемную часть вклеиваются два стальных штырька диаметром 1,0 мм.
Сборка крыла модели планера ведется на смоле ВК-9 на специальных стапелях, с заранее заданными крутками консолей (мм): внутренняя по виражу консоль — центроплан +0,5, ухо -2,5; внешняя по виражу консоль — центроплан -0,3, ухо -3,0. Кессоны закрывают непосредственно на стапелях. Это позволяет более точно выдержать профиль крыла. Консоли крыла соединяются двумя штырями диаметром 5,7 мм, выполненными из стали 65С2ВА, и термообработанными до твердости 59 HRC. Крыло обтянуто бумагой «Микофильм» (перед обтяжкой, в отличие от общепринятого метода, крыло для экономии веса не окрашивается).
Конструция стабилизатора модели планера
Стабилизатор выполнен из бальзы плотностью 0,08-0,1 г/см3. Передняя кромка имеет сечение 3×3,5 мм. Задняя кромка сделана из углепластика сечением 0,5×1,4 мм. Лонжерон трубчатой конструкции изготовлен из углепластикового чулка, формованного на стержне 04 мм. Нервюры толщиной 0,9 мм армированы углепластиком толщиной 0,08 мм. Стабилизатор обтянут металлизированной лавсановой пленкой толщиной 6 микрон в оборот по задней кромке. На стабилизатор наклеивается полоска бумаги шириной 5 мм, и уже на нее — турбулизатор (х/б нить №10).
Конструция носовой части фюзеляжа модели планера
Носовая часть фюзеляжа имеет новую, удлиненную форму. «Носик» изготавливается из стеклоуглепластика в прессформе. Получаемые в результате формовки половинки (толщиной 0,8-0,9 мм) обрабатываются, в них на клею монтируются необходимые ложементы, после чего обе половины склеиваются. Готовый «носик» окрашивается полиуретановой краской. В передней части «носика» находится отсек для балласта. Далее располагается пятикомандный таймер, за ним радиомаяк. За радиомаяком установлен крючок для буксирования и динамического старта модели. За крючком вверху фюзеляжа смонтирован трехпозиционный механизм «бабочки» (конструкции Макарова и Кочкарева). Он обеспечивает разные углы установки консолей крыла при буксировке на леере и в свободном полете. С левой стороны «носика» выполнен обширный люк с легкосъемной крышкой, обеспечивающий свободный доступ ко всем элементам механики и удобство их обслуживания.
Конструция таймера модели планера
Таймер. Конструктивные особенности таймера: «дорожка» (спираль Архимеда) выполнена из двух деталей — спирали и двойной внешней дорожки (два паза на внутренней, четыре на внешней) с пазами. Это позволяет легко перенастраивать время отработки стабилизатора, летая все время с одного зуба спирали. А это в свою очередь повышает надежность старта. Пружина таймера собрана из двух частей. В короткой части стальная лента имеет толщину 0,35 мм и длину около 100 мм. Длинная (тонкая ходовая пружина от будильника «Слава») часть стыкуется с короткой с помощью «замка», без заклепок. Первый оборот таймер делает за 35 секунд. В это время работает первая (внешняя) пружина. Последующие обороты — более минуты. Общее время работы часового механизма составляет свыше 14 минут.
Конструция хвостовой балки модели планера
Хвостовая балка классической конструкции изготовлена из двух слоев углеткани толщиной 0,08 мм, трех слоев стеклоткани 0,03 мм и одного слоя дюралюминиевой фольги толщиной 0,025 мм. Связующее — специальная немецкой смола. Вес хвостовой балки 13 г. Киль модели наборный, выполнен из легкой бальзы, и обтянут лавсановой пленкой толщиной 5-6 мкм. В конце хвостовой балки смонтирован механизм перебалансировки стабилизатора при динамическом старте. Он представляет собою два грибка с регулировочными гайками и два откидывающихся кронштейна с роликами. Работа подобного механизма уже была описана в статье «Универсальная модель планера». На предлагаемой вашему вниманию модели этот узел, как по конструкции, так и по времени срабатывания команд ничем не отличается от опубликованного ранее.
(Авторы: П.Хорошев, Ю. Титов. источник журнал Моделизм спорт и хобби)
Источник
