Вибір основних параметрів радіокерованої моделі літака


Я навряд чи зможу побудувати твою модель замість тебе і урочисто тобі її вручити :-), але можу дати безліч корисних порад і слушних ідей щодо того, як і що робити для отримання бажаного позитивного результату і головне - чого робити напевно не слід.

Велика частина розповіді буде ставитися переважно до навчальних моделям літаків, які зазвичай рекомендують будувати новачкам, хоча деякі речі (вони будуть особливо відзначені) справедливі і для пілотажних моделей. Всі розповіді розбите на два види інформації - поради про те, як можна (треба) робити і поради про те, чого робити не треба.

Виготовлення будь-якої моделі починається з її розрахунку. Розрахунок - не така вже й складна річ, тим більше, що вважати те треба всього нічого.

Переважна більшість авіамоделей проектуються і виготовляються під конкретний двигун або тип двигунів. Так як маса і потужність двигуна зазвичай пов'язані між собою, розрахунок моделі може з однаковим успіхом проводитися як по потужності двигуна, так і по його масі.

Навіть якщо двигуна у тебе ще немає, а ти тільки збираєшся купити його - дізнатися масу двигуна не становить проблем (вона завжди прописана в технічних характеристиках на двигун). Наприклад, маса модельного ДВС кубатурою 2,5 мілілітра становить від 200 до 250 грам, маса 5 кубового ДВС - 300 грам, маса 7,5 кубового - трохи більше 400 грам. Якщо твоя модель буде електрична - в якості вихідної маси для розрахунку бери масу електродвигуна разом з ходовим акумулятором.

Знаючи двигун і його масу, можна відразу прикинути повну масу майбутньої моделі. Для 2,5 кубового двигуна масою 250 грам маса навчальної моделі складе 700-800 грам. Для 7,5 кубового ДВС масою 400 грам маса моделі складає зазвичай трохи менше 2 Кг.

Тепер, знаючи масу майбутньої моделі, знаходимо її основні геометричні розміри. В першу чергу - це розмах і ширина крила. Розмах крила пов'язаний з його шириною ставленням, званим «відносне подовження крила». У більшості моторних моделей подовження має величину від 5 до 6 одиниць. Тобто якщо крило має розмах 1 метр, його ширина становить 20 см. Чим більше подовження крила - тим краще літає модель, але тим більш високі вимоги пред'являються до міцності конструкції крила і маневреність моделі падає. Саме тому на моторних моделях подовження має порівняно невелике значення.

Розміри крила пов'язують з масою моделі і бажаної навантаженням на одиницю несучої поверхні. Навантаження на крило зазвичай виражається в грамах на квадратний дециметр. Вона визначає мінімальну польотну швидкість моделі і її стійкість до вітру. Чим менше навантаження - тим маневреннее модель і менше її мінімальна польотна швидкість, але тим сильніше її зносить вітром. Для навчальних, так само як і пілотажних моделей, навантаження на крило зазвичай намагаються вибирати від 35 до 40 грам на квадратний дециметр. Для невеликих моделей з електричною тягою нормальним навантаженням вважається 20-25 грам на дециметр квадратний.

Профіль. Для навчальної моделі вибираємо простий плоско-опуклий, типу Кларк-ігрек. Він хороший тим, що просто у виготовленні - знизу крило плоске, а значить, його можна збирати, поклавши на плоску поверхню столу і зібране крило буде досить рівним. Профіль така штука, що морочитися з ним має сенс лише на планерах, де аеродинамічні якості мають ключове значення, і на спортивних моделях чемпіонського рівня. Має значення товщина профілю. Вона зазвичай виражається у відсотках - відношення довжини профілю до його товщині в самому товстому місці. Для навчальної моделі товщину профілю бажано вибрати в районі 15%.

На моторних моделях, і в тому числі пілотажних профіль має вельми другорядне значення і від нього вимагається дотримання лише деяких основних характеристик, часто - лише технологічність виготовлення. Але все ж є речі, яких з профілем робити не варто зовсім.

Ні в якому разі не слід робити профіль плоским, тим більше на навчальної моделі. Модель, звичайно, літати зможе. Але буде мати зовсім жахливими зривними характеристиками, що буде приводити до того, що при втраті швидкості при здійсненні віражу або тим більше будь-якої фігури пілотажу модель буде «звалюватися» - втрачати задану траєкторію польоту, завалюватися на бік і сильно тяжіти до поверхні планети. Це буде відбуватися тому, що повітряний потік на малих швидкостях і великих кутах атаки буде зриватися з гострих кромок профілю і підйомна сила, що утримує модель в повітрі, буде спонтанно зникати. З усіма наслідками, що випливають. Таким чином, профіль ні в якому разі не повинен мати гострих кромок - обводи повинні бути плавними і природними, як у риби.

У пілотажних моделей застосовують симетричні профілі (однаково опуклі що зверху, що знизу) товщиною 15-20%. Це визначається умовою досягнення симетричності прямого і перевернутого польоту, а так же ефективністю роботи крила на малих швидкостях.

У будь-якої моделі повинен володіти певними розмірами і перебувати на певній відстані від центру ваги моделі. Площа стабілізатора для забезпечення стійкості повинна становити від 20 до 25% від площі крила. У нас крило мало площу 50 квадратних дециметрів, значить, стабілізатор повинен мати площу від 10 до 12,5 квадратних дециметрів. Подовження стабілізатора, на відміну від крила, може бути досить довільним і не сильно впливає на льотні властивості моделі. Відстань, на яке стабілізатор винесено назад від центра ваги (ЦТ) вимірюється в одиницях ширини крила моделі і зазвичай становить від 2 до 2,5 значень ширини крила. Ширина крила у нас була, здається, 28 см. Значить, стабілізатор буде винесено від ЦТ на 70 см. Це відстань від ЦТ до центру стабілізатора. ЦТ перебувати в 30% ширини крила, за умови, що крило прямокутної форми (для навчальної моделі зазвичай роблять саме такі крила, так як їх робити простіше), значить, від задньої кромки крила до центру стабілізатора ми отримаємо 50 см.

Форму стабілізатора вибираємо в міру своєї зіпсованості. Можна приблизно змалювати форму з фотографій інших моделей, яких у тебе напевно є. Головне - щоб площа стабілізатора відповідала розрахункової. Невеликі помилки вітаються.

Профіль у стабілізатора на багатьох моделях, в тому числі і пілотажних, зазвичай відсутня. Стабілізатор являє собою плоску конструкцію, товщиною з товщину рейок, з яких він виготовлений.

Елерони на більшості моделей йдуть уздовж всієї заднє кромки крила. Це визначає їх простоту конструкції, можливість використання в якості закрилків і працездатність на малих польотних швидкостях за рахунок обдування повітряним потоком від працюючого двигуна.
На навчальних моделях і моделях класичного пілотажу площа елеронів становить 1 \ 8 площі крила. Так як крав у нас просте прямокутне, відокремлюємо від його ширини (28 см) 1 \ 8 і отримуємо 3,5 см. Тобто задня частина крила, смужка, шириною 3,5 см буде елеронами. Розміри елеронів можна збільшити до 1 \ 6 ширини крила, але тоді потрібно буде трохи зменшити їх витрати (максимальні відхилення), особливо якщо модель навчальна.

Елерони повинні володіти високою жорсткістю на кручення. І ще вони повинні кріпитися до крила на шарнірах як мінімум в трьох точках, щоб виключити прогин.

Кермо висоти зазвичай становить 1 \ 4 від площі стабілізатора. Кіль моделі зазвичай має площу 1 \ 2 площі стабілізатора, а кермо напряму на ньому - 1 \ 4 площі кіля.

Типові витрати (максимальні відхилення) всіх рулів на навчальної моделі зазвичай становить + \ - 20 градусів.

Стабілізатор і крило більшості сучасних моделей кріпляться в одній площині. Двигун встановлюється на 1-2 градуси валом вправо і на 1-2 градуси валом вниз.
Якщо модель навчальна, то крило кріпитися до верхньої частини фюзеляжу і кут викосили двигуна вниз може досягати 3 градусів. Якщо модель без елеронів - то кут установки двигуна вниз можна збільшити до 5 градусів. Це підвищує стійкість моделі по крену.

Ні в якому разі не рекомендується встановлювати двигун на навчальної моделі з нульовим викосом або викосом вгору. Це не тільки зменшує стійкість моделі, а й збільшує її мінімальну польотну швидкість, що ускладнює успішне управління нею.

Розташування центру ваги в певному місці під крилом моделі забезпечується величиною виносу двигуна, як найпотужнішого елемента конструкції, вперед. Якщо не вдаватися до методики розрахунку центра ваги, яка заснована на підсумовуванні мас елементів, помножених на їх видалення від якоїсь точки відліку конструкції, а описувати її мені лінь і вельми нешвидко, в першому наближенні прикинути величину виносу двигуна вперед можна примотавши його (двигун) скотчем до рейки і приробивши до вже зібраним іншим елементам конструкції, розташованих одна відносно одної так, як це буде на закінченою моделі. І підібрати таку довжину рейки, коли цент тяжкості перебувати точно в 8,5 см (30% для крила шириною 28 см) від переднього краю крила під ним.

У моделі двигун буде кріпитися на мотораму, яка буде кріпитися до моторного шпангоуту - міцної передній стінці фюзеляжу, відразу за якою буде паливний бак. Конструкцію паливної системи і принципи установки і настройки двигуна добре розглядають інші статті, нагадаю лише, що кріплення двигуна має забезпечувати виброизоляцию двигуна від корпусу моделі і в той же час бути жорстким. Бак бажано теж віброізольованого, інакше двигун буде глухнути трохи раніше, ніж повністю витратиться паливо.

Для навчальної моделі актуально таке кріплення двигуна, коли глушник розташований з лівого або з правого боку від фюзеляжу. Це підвищує ймовірність збереження цілісності кріплення глушника до двигуна при аварійних зустрічах з планетою.

Зібрана модель повинна мати необхідну міцність і твердість. Перевантаження в звичайному польоті можуть досягати 5g, а в екстремальному - до 10g.

Як би ти там не робив свою модель, кращий спосіб переконатися в надійності - це перевірити. Збираємо модель до такого стану, в якому вона (імовірно) буде літати. Ставимо бортовий акумулятор, пригвинчуємо крило, не забувши надіти на вал двигуна попередньо збалансований пропелер (обидві лопаті мають однакову масу - чим однаково - тим краще!). Пропелер, до речі, повинен розташовуватися на валу так, щоб перед самим початком фази стиснення ДВС він перебував в горизонтальному положенні. Щоб не ламатися при посадках.

Отже, модель зібрана і як би готова до польоту. Установи її так, щоб кінчиками крила вона спиралася на два розставлених стільця. Якщо зверху на модель покласти вантаж, масою рівний масі моделі (2 Кг) і при цьому крила не почнуть складатися і хрустіти - можна вважати, що твоя модель здатна витримувати перевантаження до 4ж. Якщо не боїшся - поклади для вірності зверху ще пару кілограм.

Стабілізатор. Не повинен. Відвалюватися. якщо взявши модель за фюзеляж, інтенсивно помахати хвостом по повітрю.

Шасі. якщо таке є, хоча для навчальної моделі воно часто зайве, тому що заважає посадці в траву, має так само витримувати перевантаження. Уяви собі, що твою модель підняли над землею на метр або близько того, і плазом кинули на твердий асфальт. Ну, як там шасі, не розвалилося? Це я до того, що навіть у дуже досвідчених пілотів посадка з плюханьем модель на асфальт з деякої висоти є цілком штатною і нормальною. Далеко не завжди і не будь-яку модель вдається завести на смугу так, щоб вона плавно торкнулася поверхні і з польоту перейшла в кочення.

Ще крило повинно володіти жорсткістю на кручення. Якщо взявши крило за один з кінців і спробувати покрутити їм навколо поздовжньої осі крила - відбуватися це повинно з помітним зусиллям і мінімальними відхиленнями (не перестарайтеся! У нас немає мети розкрутити крило, з дуру і зламати можна!).

Установці апаратури всередину так само присвячено багато статей, нагадаю лише, що приймач повинен розташовуватися позаду акумулятора, якщо дивитися у напрямку польоту моделі, і ні в якому разі ні навпаки! При особливо вдалих ударах об землю бортовий акумулятор часто розлітається на сильно пом'яті окремі банки, неважко уявити, що приймач від такої взаємодії, якщо виявиться на шляху акумулятора, просто вибухне, як куряче яйце, яке штовхнув футболіст! Приймач необхідно так само замотати в товстий шар поролону.

Обтягувати модель можна чим завгодно, але поверхневий шар повинен бути волого і малостойкие. Вихлоп ДВС, навіть якщо він летить, як тобі здається, в бік від моделі, за пару польотів незбагненним чином примудряється обгадити маслом всю поверхню моделі, розташовану позаду двигуна. Якщо модель обтягнута папером - просочи її епоксидним лаком. Або обтягніть зверху канцелярським скотчем. А краще - і те, і інше. Модель не чемпіонська, за кожним грамом маси гнатися сенсу немає, а ось підвищувати експлуатаційні характеристики дуже корисно для нервів.

З цієї ж причини, а ще тому, що модель навчальна і може іноді боляче стукатися об землю, крило простіше, швидше і дешевше виготовляти з пінопласту. Природно, з поміщеним усередину лонжероном необхідної міцності і обтягнуте зовні чимось. Таке крило вирізається з цільного шматка пінопласту за допомогою терморезака.

Фюзеляж навчальної моделі простіше робити в вигляді паралелепіпеда. Куди вже простіше - склеїти разом 4 вирізаних за розміром шматка фанери, щоб вийшла довга труба квадратного перетину! За смаком вклеиваем в неї шпангоути (поперечні перебирання), робимо необхідні отвори. До задньої частини можна зробити звуження фюзеляжу.

Повітряний гвинт грає не останню роль в забезпеченні льотних характеристик моделі. Будь ДВС дозволяє встановлювати на нього деякий діапазон гвинтів, що відрізняються кроком і діаметром. Як правило, зі збільшенням діаметра гвинта для заданого ДВС крок гвинта зменшується, і навпаки. Гвинт малого кроку і великого діаметра забезпечує хорошу тягу і малу польотну швидкість. Навчальна модель з таким гвинтом летить порівняно повільно, дозволяючи недосвідченому пілотові встигати управлятися з моделлю. На пілотажних моделях такі гвинти корисні тим, що дозволяють виконувати вертикальні фігури, точно і швидко управляти швидкістю польоту моделі (на малих обертах гвинт малого кроку працює як гальмо, не дозволяючи моделі розганятися). А висока швидкість для пілотажу не потрібно. Гвинти малого діаметра і великого кроку забезпечують високу польотну швидкість. Такі гвинти дозволяють модель протистояти досить сильного вітру.

Забарвлення моделі хоча і є виключно справою зіпсованого смаку власника, має пряме відношення до можливостей моделі в повітрі. Якщо модель буде погано видно з землі, низ крила не відрізнятиметься від верху, пілот навряд чи зможе результативно управляти нею стоячи на землі!

Навіть якщо у вас чудовий зір і ви ганяєте модель лише на невеликій відстані від себе - максимально помітна забарвлення покращує видимість моделі і дозволяє виконувати пілотування більш точно, що, природно, має ключове значення на змаганнях. Ну і для душі приємно! Адже модель, перш за все, повинна подобатися власникові!

Схожі статті