Бійцівка у дипломаті. Креслення, опис

МОДЕЛЮВАННЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / моделювання

Бійцівка у дипломаті. Поради моделісту

моделювання

Сучасні моделі повітряного бою, як чемпіонатного класу, і "юніорського", багато в чому схожі за конструкцією і, відповідно, по концепції. Вони цілком задовольняють "бійців" вимогам, що висуваються до них, і відрізняються лише технологією виготовлення.

Однак, незважаючи на відпрацьованість схеми, у "юніорському" підкласі іноді з'являються незвичні рішення, метою яких зазвичай є другорядні проблеми. Так і в запропонованому до уваги "бійців" випадку: основним завданням наших експериментів стало створення надкомпактної моделі малої маси, розрахованої спеціально на двигуни обмеженої потужності. Передбачалося, що подібні моделі зможуть конкурувати на змаганнях середнього рівня з "бійцівками", обладнаними набагато потужнішими ("професійними") двигунами за порівнянної маневреності та швидкохідності, проте зі зниженим через малу масу середнім рівнем натягу корд. Звісно ж, досвід роботи над подібними нетрадиційними моделями та отримані на окремих стадіях роботи результати та висновки можуть збагатити теоретичний та практичний багаж знань моделістів. Крім того, знайомство з конструктивними та технологічними знахідками та помилками, отриманими при створенні надкомпактних "бійцівок", допоможе також при проектуванні моделей інших класів та типів.

Насамперед - про завдання, які ставилися під час проектування нетрадиційних моделей. Як уже згадувалося вище, в першу чергу потрібно істотно знизити масу і площу крила, що дозволило навіть з урахуванням обмеженої потужності мотоустановки досягти високої швидкохідності. При цьому важливо було зберегти такі властивості "бійцівок", як їхня надійність і легкість запуску двигунів, а також надійність їхньої поведінки в будь-яких атмосферних умовах у будь-яких точках пілотажної напівсфери. Останні вимоги особливо важливі для експлуатації школярами, які мають достатнього досвіду пілотування кордових моделей.

Гарне пілотування на зльоті "бійцівки" з обмеженим розмахом крила можна досягти лише при максимальній компенсації реактивного моменту від обертання повітряного гвинта, в іншому випадку при малій поступальній швидкості модель енергійно піднімає зовнішнє напівкрило і йде в коло з втратою натягу корд. На пропонованій читачам моделі ця проблема вирішується заглибленням двигуна в крило. При цьому повітряний гвинт наближається до передньої кромки крила і потік, закручений пропелером, відразу спрямовується площиною крила. Таким чином компенсується більшість реактивного моменту. На користь ж поліпшенню натягу корд як на зльоті, так і в режимі пілотажу, йде різниця в розмахах напівкрил, а також винос керма висоти, що виконує на моделях схеми "крило, що літає" одночасно і функції закрилка на зовнішню сторону від осі двигуна. При відхиленні керма виникають два побічні, корисні на даних компактних моделях ефекти: знижується підйомна сила на зовнішньому напівкрилі ("бійцівка" намагається нахилитися на зовнішнє напівкрило, прагнучи вийти з кола). При цьому також зростає аеродинамічний опір того ж напівкрила. В результаті модель може вийти з кола, але у перпендикулярній площині. Однак при виконанні плавних фігур обидва напівкрила працюють однаково ефективно завдяки рівності їх площ.

Початковий варіант моделі повітряного бою (вгорі – загальний вигляд) (натисніть для збільшення): 1 – елементи закінчувань (фанера завтовшки 1,5 мм); 2 - окантування закінчувань (сосна, переріз 2x4 мм); 3 – передня кромка (сосна, переріз 5x5 мм); 4 - нервюра (фанера завтовшки 1,5 мм); 5 - проста розпірка (сосна, переріз 3x3 мм); 6 - пластина лонжерону (сосна, переріз 4x15 мм; до кінця крила перетин рівномірно зменшено до 4x3 мм); 7 – кок-гайка (Д16Т або латунь – залежно від центрування); 8 - обшивка центрального вузла (фанера товщиною 1 мм зверху та знизу крила); 9 - розпірний стрінгер (сосна, переріз 3x3 мм); 10 - кронштейн компенсованої навішування керма висоти; 11 - кермо висоти (вільхова фанера завтовшки 5 мм з полегшенням, або збірний каркас із соснових рейок); 12 - кабанчик керма (точка підвіски стрічки); 13 - тяга керма (алюмінієва в'язальна спиця Ø2,5 мм); 14 - окантування кромки (сосна, переріз 2x4 мм); 15 - кронштейн гойдалки (фанера завтовшки 3 мм); 16 - гойдалка (лист Д16Т завтовшки 1,5 мм); 17 - накладна бобишка під пружини виведення кордових тросиків; 18 - прохідні тросики Ø0,8 мм); 19 - центральна нервюра (фанера завтовшки 2 мм); 20 - фігурний брусок моторами (береза, перетин 7х10 мм, із заклеєними шпильками М3); 21 – стінка моторного відсіку (фанера товщиною 1 мм); 22 - надставка лонжерону (липа, товщина 4 мм); 23 - двигун, доопрацьований та полегшений МАРЗ-2,5 із задньою стінкою від МК-12В (при вертикальному положенні головки циліндра для збігу осі жиклера з серединою висоти бака довелося опустити двигун вниз на 6,5 мм; основний об'єм експериментів проводився з однолопастним ). гвинтом полегшеного типу - застосовувався виключно для балансування)

Другий варіант моделі повітряного бою підкласу 1,5 см3 (натисніть для збільшення): 1 – законцювання (фанера завтовшки 2,5 мм); 2 – заповнювач лобіка (пінопласт марки ПХВ); 3 – передня кромка (сосна, переріз 2,5x4 мм); 4 - монопластина лонжерона (сосна, переріз 2,5x14 мм; до кінців крила перетин рівномірно зменшено до 2,5x5 мм); 5 – кок-гайка; 6 - заклеєна сталева шпилька М2,5 для кріплення дюралюмінієвого куточка, пригвинченого до сорочки охолодження циліндра двигуна; 7 – паливний бак нетрадиційної форми; 8 – кінцевий розкіс (сосна, переріз 2,5x2,5 мм); 9 - нервюра (фанера завтовшки 2,5 мм); 10 – стійка (сосна, переріз 2,5x2,5 мм); 11 – задня кромка (сосна, переріз 3x5 мм); 12 - кронштейн компенсованого навішування керма (дрот ОВС Ø1,8 мм), точка підвіски стрічки; 13 - кермо висоти (легкий набірний каркас із соснових рейок із закругленою передньою кромкою); 14 - кабанчик, що регулюється; 15 – центральний розкіс (сосна, переріз 2,5x2,5 мм); 16 - накладка для виведення тяги із порожнини крила (липа товщиною 2 мм); 17 - центральна нервюра (фанера завтовшки 2,5 мм); 18 - обшивка центрального вузла (фанера товщиною 1 мм зверху та знизу крила); 19 - тяга керма (алюмінієва в'язальна спиця 02,5 мм); 20 - кронштейн гойдалки (береза); 21 - гойдалка (Д16Т завтовшки 1,5 мм); 22 - повідці (дрот ОВС Ø0,4 - 0,5 мм); 23 - врізна косинка вузла (фанера завтовшки 1,5 мм); 24 - тросики Ø0,8 мм; 25 - хвостова косинка (фанера завтовшки 2 мм); 26 - накладки (береза чи граб); 27 - вклеєна трубка під болт М3 кріплення кутових кронштейнів, що пригвинчуються до картера двигуна (сталь Ø4x0,5 мм); 28 - бобишка (береза); 29 - двигун, доопрацьований та полегшений МК-17 "Юніор" з обрізаним жиклером і вбудованою в задню стінку голкою регулювання паливної суміші

Невдалим слід визнати вибір напрямку викосу осі повороту керма висоти. Працюючи в обидві сторони в умовах обдування на ньому виникає аеродинамічний момент сили, спрямований у коло. Однак розрахунки показали, що величина цієї сили зневажливо мала порівняно з іншими факторами; так що викіс вибирався з суто технологічних міркувань (при іншій конструкції каркаса вигідніше було б поставити кермо перпендикулярно напрямку польоту або навіть з викосом у зворотний бік).

Попередні промальовування показали, що при цілком прийнятній величині питомого навантаження на несучу площу виходить настільки компактна модель під двигун МАРЗ-2,5 (або інший, подібного типу), що вона без проблем розміщується без розбирання в валізці типу "дипломат". Згодом це дуже спростило поїздки на польоти.

Будівництво першого варіанта "бійцівки" не становить труднощів для моделістів будь-якого рівня. Тому зупинятись на технології її виготовлення немає особливого сенсу. Зауважу лише: для ускладнення умов експерименту мотор був форсований до рівня середнього якості двигуна типу КМД (при роботі на високих оборотах з легким гвинтом) і одночасно сильно полегшений. Центрівка задавалася у загальноприйнятих межах; кути відхилення невеликого за площею керма висоти збільшені у зв'язку з його малим плечем і впевненістю: багатий досвід пілотування екстремальних апаратів у будь-якому випадку дозволить впоратися і з цією технікою.

Перші ж польоти незвичайної "бійцівки" дали дивовижні результати. При стандартній довжині корд близько 16 м зліт настільки малорозмірної та легкої моделі проходив ідеально, незалежно від напрямку та сили кидка. Далі "бійцівка" швидко набирала швидкість, і... у горизонтальному польоті починало творитися щось незрозуміле. Складалося враження, що хтось систематично смикав то за верхній, то за нижній корд: модель постійно "танцювала", і її політ доводилося коригувати значним відхиленням керма. На постатях поведінка її трохи стабілізувалася, але після повернення до горизонтального польоту ефект виникав знову. Відразу ж з'явилася думка: нестійкість пов'язана із надмірно заднім центруванням. Тому для збільшення маси носової частини було змонтовано однолопатевий повітряний гвинт з противагою і одночасно замінено кермо висоти. За такої ж площі він став утричі легшим, причому щілина між кермом і задньою кромкою крила збільшилася вдвічі. Однолопатевий гвинт, крім іншого, має майже вдвічі менший момент інерції, що обіцяло зниження та можливий вплив гіроскопічного моменту. В результаті доробок центрування зрушило вперед майже на 10%.

Проте результат доробок виявився нульовим: модель літала так само, як і спочатку. На зльоті та розгоні – ідеально, після набору швидкості – гірше не придумаєш. Треба зізнатися, головоломка для людини, добре знайомої з аеродинамікою, та ще. На деякий час "бійцівка" була відкладена, тому що потрібно було насамперед розібратися в причинах того, що відбувається. А на цьому етапі це і було найбільшою проблемою.

"Просвітлення" прийшло значно пізніше... Виявилося, вся справа аж ніяк не в аеродинаміці, а в системі керування. Секрет полягав у непаралельності тросиків, які підходять до гойдалки управління. У перекладі на звичайні умови створювалася повна аналогія гойдалки зі "зворотною стрілоподібністю". А така має одну приховану особливість, про яку корисно знати всім кордовикам, оскільки цей ефект проявляється на всіх без винятку моделях, особливо важких і швидкохідних.

Якщо уважно розглянути кінематику роботи гойдалки такого типу, стане зрозуміло - при відхиленні від нейтралі в будь-який бік на ній відбувається перерозподіл плечів дії сил натягу кордових ниток. Наслідком стає різна натяжка самих ниток, а результатом – нерівномірне їхнє подовження. Так як навіть при незначних натяжках при стандартних діаметрах і довжинах корд (а тим більше кручених тросиків) абсолютна величина сумарного розтягування обчислюється сантиметрами, при "зворотній стріловидності" гойдалки виникає ефект закидання керма в сторону, що відхиляється, задану пілотом. Причому проявляється він навіть за невеликих відхилень від нейтралі. Тому стає практично неможливо утримати модель у горизонтальному польоті. І головне - все це абсолютно незалежно від ступеня стійкості літального апарату!

Корисно знати, що гойдалка з "прямою стріловидністю", яку у свій найбільш вдалий період життя активно застосовував і пропагував відомий американський пілотажник Денис Едемсін (він стверджував, наводячи кінематичні схеми, що подібна система різко підвищує керованість та покращує її характер), насправді володіє зворотним ефектом.

Перерозподіл плечей на ній такий, що, навпаки, при відхиленні від нейтралі виникають сили, які за рахунок різниці розтягування кордових ниток повертають гойдалку в нейтральне положення. Уважний аналіз графіків і схем, що наводяться Едемсином, довів якщо не помилковість, то, принаймні, некоректність висновків. На спеціальній експериментальній моделі, побудованої для перевірки впливу "стріловидностей" гойдалки, були послідовно змонтовані всі варіанти деталі, що викликає сумніви. Пробні польоти повністю підтвердили теоретичні викладки: "зворотна стріловидність" призводила до абсолютної нестабільності управління і польоту моделі з будь-якою, навіть зайво передньою центровкою, а "пряма стріловидність" мала ефект вираженого "затуплення" при критичній центровці, не згадуючи вже про традиційне становище центру . Загальний висновок: у всіх випадках є сенс встановлювати прямі гойдалки з розташуванням отворів під корди та під центральну вісь на одній лінії.

Всі заходи щодо підвищення стійкості або керованості повинні проводитися виключно за рахунок аеродинаміки або балансування самої моделі, але ніяк не за рахунок качалки (точніше, не за рахунок її "стріловидності"). Спроби "затупити" нестійку машину введенням "прямої стріловидності" гойдалки також приречені на невдачу: млявість управління насправді лише знижує ефективне передатне число, залишаючи саму модель нестабільною в польоті та дуже чутливою до поривів вітру. Ще раз уточню: "зворотна стрілоподібність" не тільки збільшує передавальне число гойдалки, але і істотно, в неприйнятній мірі змінює характер передачі зусиль.

Перерозподіл діючих плечей гойдалки управління при стріловидності гойдалки або непаралельності кордових тросиків (наслідком є різне натягування кордових ниток і різне їх подовження) (натисніть для збільшення)

Бійцівка у дипломаті
Паливний бак: 1-трубка дренажу або наддуву (мідь Ø2x0,5 мм); 2 - трубка для заправки бака (мідь Ø3x0,7 мм; після заправки заглушити); 3 - корпус бака (луджена жерсть товщиною 0,3 мм); 4 - трубка живлення двигуна (мідь Ø3x0,7 мм); 5 – додаткова точка кріплення трубки живлення на стінці бака. При живленні паливом під тиском, що відбирається з об'єму картера через штуцер-клапан, бажано на кінцях усіх трубок напаяти кільця з мідного дроту Ø0,4 - 0,4 мм, що утворюють подібність буртиків штуцерів

Бійцівка у дипломаті
Каркас другого варіанта моделі

Коли стали зрозумілі причини невдачі з першою компактною "бійцівкою", було створено другу "дипломатну" модель, але вже розраховану під двигун МК-17. За час, що знадобився для аналізу кінематики системи управління, з'явилися нові ідеї, які знайшли втілення в новій конструкції, створеній саме для змагань.

Крім підвищеної швидкості та хорошої маневреності, другий варіант "бійцівки" також повинен був забезпечувати дуже високу надійність зльоту без прагнення догляду в коло та додатково збільшувати ймовірність захоплення та відрубу стрічки моделі суперника. Останнього вдалося досягти різким "перекосом" крила, внаслідок чого стався вигідний для натяжки корд перерозподіл несучих площ між лівим і правим півкрилами (щодо осі, що проходить через вал повітряного гвинта). А відруб стрічки тепер здійснювався не тільки при попаданні його на пропелер, що обертається, а й у разі захоплення скошеною передньою кромкою лівого напівкрила. Стрічка, перегнувшись через край, самостійно зрушувалась до центру "бійцівки" і там рубалася гвинтом або рвалася, потрапивши на дренажну трубку або кріплення двигуна. Зазначимо, що запропоноване рішення відповідає правилам, що забороняють мати спеціальні пристрої для відсікання стрічки: у нашому випадку їх немає, а обрив за рахунок влучення на кріплення двигуна цілком імовірний і на звичайній техніці при певній манері оперування пілота з кордами після перегину стрічки через передню кромку. Ми лише збільшили ймовірність подібного відрубу-відриву, довівши атакуючу ширину захватної зони майже до 300 мм (разом з діаметром гвинта).

В останньому виконанні "бійцівка" стала ще простішою і, так само як і перша, вкладається в "дипломат", щоправда, зі знятим двигуном. Літні випробування дали хороші результати на всіх режимах та за будь-яких атмосферних умов. Звичайно ж, при надійній роботі "серця" моделі – двигуна.

Автор: В.Тихомиров

Рекомендуємо цікаві статті розділу моделювання:

▪ шасі гоночної моделі, що забирається

▪ Ракета класу S3A

▪ Паровий двигун без змащення та охолодження

Дивіться інші статті розділу моделювання.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Від спогадів можна позбутися 29.09.2012

Свіжі спогади можна стерти – так стверджують дослідники з Університету Упсали у своїй новій роботі, опублікованій у журналі Science. Отримані результати – яскравий прорив у дослідженні пам'яті та страху. Томас Агрен, докторант кафедри психології, та його керівники, професори Матс Фредріксон та Томас Ф'юрмарк, показали, що свіжі спогади з людського мозку можна стерти безповоротно.

Коли людина дізнається щось нове, знання відкладаються у його довгостроковій пам'яті з допомогою процесу консолідації, заснованого на формуванні білків. Коли ми щось згадуємо, пам'ять на якийсь час дестабілізується, а потім знову запускає процес консолідації. Іншими словами, можна сказати, що ми згадуємо не те, що сталося насправді, а те, що згадали минулого разу, коли думали про цю подію. Втручаючись у процес, який слідує за запам'ятовуванням інформації, ми можемо вплинути на вміст пам'яті.

У ході експерименту добровольцям показували нейтральні зображення - пейзажі, предмети побуту тощо, супроводжуючи показ деяких їх ударами електричного струму. Таким чином, певна картинка асоціювалася в пам'яті випробуваних зі страхом. Тож якщо показувати її знову, люди, природно, реагували на неї, як на біль. Потім добровольців розділили на дві групи - і в одній із них дослідники порушили процес консолідації, повторно показуючи учасникам ті ж картинки, але не супроводжуючи це ударами струму, протягом часу мозок фізично фіксує в пам'яті страх.

У результаті, в одній частині піддослідних відбулося закріплення асоціації, а в другій половині процес закріплення спогадів був порушений, тому їх пам'ять залишилася нейтральною і не спонукала до відчуття страху. Крім того, використовуючи магнітно-резонансний сканер, вчені змогли довести, що фізичні сліди цієї пам'яті також зникли з тієї частини мозку, яка зберігає спогади про страх - мигдалеподібне тіло у скроневій частині головного мозку.

"Ці результати можуть означати великий прорив у дослідженнях пам'яті та страху. Зрештою вони здатні привести до покращення методів лікування мільйонів пацієнтів, які страждають від фобій, посттравматичних стресів та панічних атак", - сказав Томас Агрен.

Інші цікаві новини:

▪ Накладні нігті світяться із викликом мобільного телефону

▪ Сонячні елементи IXOLAR

▪ Рідкісні метали з вугілля

▪ Нові скафандри астронавтів від Boeing

▪ Автомобільна аудіосистема стежить за здоров'ям водія

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Історії з життя радіоаматорів. Добірка статей

▪ стаття На Шипці все спокійно. Крилатий вислів

▪ стаття У тілі яких тварин виявлено аналоги шестерні, що формують зубчасту передачу? Детальна відповідь

▪ стаття Осот жовтий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Дзвінок на УМС8. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Відновлення постійних магнітів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт