Кордовая модель самолета из набора
Кордовая модель из набора. Так я назвал самолет который раньше продавался в картонной коробке как набор для постройки кордовой модели. На рисунке ниже одна из картонных обложек коробки.
Этот самолет мне приглянулся и сильно запомнился и вот почему. Во времена моего детства пилотажные модели которые я видел в основном летали по кругу, делали горки. Но была одна модель которая могла делать восьмерки и петли. Модель была оснащена двигателем КМД-2,5. Кордовая модель как раз была собрана из такого набора. Когда то в 90х я поменял игровую приставку денди на такой набор. Спустя годы а именно 11 лет я решился воплотить давно задуманное. Повторить, построить самолет под двигатель объемом 2.5 кубика по имеющимся у меня чертежам.
Процесс постройки авиамодели из набора
Строить модель я начал имея на руках оригинальный сосновый брусок с очертаниями фюзеляжа. Одна половинка руля высоты, шаблон нервюры и рейки. Уже в последствии я нашел отсканированные шаблоны, они представлены в этой статье. Мой опыт подсказывал, что бы модель полетела хорошо нужно было сделать самолет легким. Моторчик КМД-2,5 в новом и бодром состоянии способен хорошо тянуть такую модель но полетный вес должен быть не более 500 грамм.
Фюзеляж
Фюзеляж. Мне повезло у меня была заготовка фюзеляжа. Но сделана она была из смолистой сосны и имела внушительный вес. Рубанком, лобзиком и напильниками я снял лишнее мясо. Сейчас спустя годы и новый опыт, я понимаю -мяса нужно было снимать больше. Слишком большой запас прочности был оставлен. Таким фюзеляжем можно от собак отбиваться). В итоге фюзеляж стал самой тяжелой частью. Как полагается спереди с двух сторон были приклеены «щечки» из 1 мм. фанеры.
Крыло
Сборку крыла обычно начинают с подбора самых ровных, легких и прочных сосновых реек. В крыле используются 3 рейки 5х5х1000 мм и одна 3,5х12 мм. Вы можете подумать где найти такие ровные рейки? Но рейки были изготовлены путем сращивания из двух ровных половинок по 500 мм.
Нервюры делали по классике из трехслойной авиационной фанеры. У меня была одна фанерная нервюра, она и послужила шаблоном для остальных.
На первом этапе я вырезал ручным лобзиком 18 нервюр, собрал их ровно в пачку и зафиксировал струбциной. В таком виде пачка нервюр была просверлена в 2х местах и стянута болтами М3. После этого пачка фиксировалась в тисках и обрабатывалась напильниками, надфилями, наждачной бумагой и т.д. Нужно строго следить что бы вся пачка оставалась ровной с каждого края, без перекосов и сужений или утолщений. Третьем этапом было создание пазов для передней кромки и лонжеронов. Тут в дело вступают пила по металлу или полотно и надфиль. Делая пропилы важно не торопиться, делать ровно. Лучше сделать пазы чуть уже, что бы рейка плотно вставлялась. Тогда будет легче собирать выравнивать и склеивать крыло. Четвертым этапом вся пачка нервюр разбирается, прямо от руки рисуются облегчения и снова ручным лобзиком выпиливаются. Да это муторно но мы ведь считаем каждый грамм. На пятом шаге на ровной поверхности называемом стапелем для крыла мы нанизываем нервюры на рейки. На рейки при этом уже нанесены отметки где какая нервюра должна располагаться. Собрав нервюры и рейки в одно целое, крыло выравнивается. Обычно его можно подпирать алюминиевыми уголками. Когда крыло стало ровным, можно промазывать стыки клеем. Хорошо для этих целей подходит супер клей, но можно делать и по старинке на ПВА или эпоксидную смолу. На мой взгляд лучше всего использовать микс, фиксировать точечно супер клеем конструкцию а затем склеивать на ПВА. ПВА клей пластичный. Кстати ПВА клей тоже бывает разный, я из 5 банок выбрал один хороший опытным путем, склеивая две рейки между собой и тестирую на разрыв. Если клей хороший, то поломается не шов а древесина над ним. После высыхания клея крыло снимается со стапеля проверяется и хорошо промазывается клеем там где в первый раз не было возможности достать.
Законцовки можно не делать из пенопласта как я. В оригинальном наборе просто используются более толстые концевые нервюры из соснового или липового шпона толщиной 2,5-3 мм. Я решил делать их из пенопласта, придав красивые формы. После обработки законцовки оклеиваются тонкой бумагой. Во законцовке внешнего крыла нужно расположить грузик весом 15-20 грамм. Центроплан крыла оклеивался буковым шпоном на этапе сборки модели.
Хвостовое оперение
Стабилизатор и рули высоты выпиливаются из 3-4 мм, фанеры. Важно выбрать ровные куски, что бы стабилизатор не изгибался пропеллером. Делать облегчение в стабилизаторе не обязательно. Но у меня была обычная тяжелая фанера 4мм толщиной, а мы ведь боремся за легкий аэроплан. Рули высоты соединены между собой стальной П-образной скобой. Скоба вставляется в отверстия в фанере. Отверстия нужно аккуратно высверлить шуруповертом или мини дрелью. Важно при этом соблюдать перпендикулярность отверстия.
Рули высоты навешиваются на стабилизатор при помощи самой простой технологии, на нитках. Для этого с каждой стороны сверлятся две пары отверстий у краев кромок. Затем нитка с иголкой продевается «восьмеркой». Этот момент очень важен, если не продевать восьмеркой то рули не будут фиксироваться по оси вращения а будут болтаться. Делать петли лучше от внутренней стороны к краям, так удобней делать восьмерки.
Киль вырезан из 1 мм, куска фанеры и вклеен в паз фюзеляжа. При этом паз сформирован таким образом, что киль смотрит из круга. Форму киля я позаимствовал у модели Супер Клоун.
Система управления
Система управления простейшая, Простая капроновая качалка, соединенная с кабанчиком на рулях высоты. Ход рулей был около 40 градусов в обе стороны, может больше может меньше. Выводи из крыла сделаны фиксированными из палочки от чупа-чупса. Все просто. P.S все просто да система управления это САМАЯ ВАЖНАЯ часть. В последствии модель была разбита из за выскочившей тяги из кабанчика на закрылке. Я не просто делаю на этом акцент, половина моих аварий приходилась по вине моей безалаберности при наладки систем управления.
Шасси.
Шасси. я сделал двух стоечным. Сами стойки из дюралюминия 1,5 мм толщиной. Были вырезаны из куска металла от какого то авиационного прибора. Длину стоек около 120 мм, с запасом. Часто именно стойки брали первый удар на себя при авариях. Колеса использовались стандартные, пластиковые.
Обтяжка и лакировка
Обтягивается кордовая модель разными способами. У меня была лавсановая пленка которая клеится утюгом. В СССР, такой пленкой оклеивали книги в школах. Обтягивать самолет лучше сначала одну консоль сверху и снизу, затем другую. Нужно следить за ровностью крыла, исправлять искривления путем натяжения. Как определить не идет ли крыло винтом, можно прочитав историю создания пилотажной модели «Ноблер». Готовую модель нужно покрыть лаком, можно использовать эмалит, или двух компонентный паркетный, автомобильный лак. Если этого не сделать, в древесину будет впитываться отработанное масло.
Сборка кордовой модели из набора
Кордовая модель из набора собирается просто. Крыло вклеивается в пазы на фюзеляже. Центральные нервюры так же приклеиваются к фюзеляжу. После цетроплан оклеивается фанерой или шпоном с верхней стороны. Вклеивается стабилизатор с рулями высоты. Несколько раз нужно проверить ровность, перпендикулярность всех плоскостей. Затем можно обтягивать крыло, вклеивать киль, наносить лаковое покрытие. Ставить шасси и систему управления.
Микродвигатель
Модель рассчитана под двигатель объемом 2,5 см.куб. В первую очередь нужно рассматривать КМД-2,5 или Ритм-2,5. В паре с правильно спаянным топливным баком двигатель будет стабильно работать. Это позволит освоить горизонтальный полет, горки, петли и другие фигуры пилотажного комплекса. На своей модели с двигателем РИТМ, я смог сделать свою первую петлю, а затем и вторую.
На фото ниже представлена первая версия авиамодели из набора.
Подведение итогов и разбор полетов.
Как я выше написал если модель получилась достаточно легкой с хорошо работающим мотором она может делать круглые фигуры, восьмерки, петли. Как бы я не старался вес моей модели был критическим, после остановки мотора модель резко снижалась, это нельзя было назвать планированием. На первой петле модель чуть бы не задела землю, так сильно проваливалась на выходе. В зените модель проваливалась. Так летать уже было не интересно, появилась идея оснастить модель закрылками как на взрослых пилотажных моделях.
Модернизация, прошла безболезненно. Из легкой сосны выстругал закрылки. Соединил и навесил на заднюю кромку по той же технологии, что и рули высоты. Немного внес изменения в систему управления.
В первых же полетах модель ожила, после остановки мотора она планировала. К этому моменту я уже начал использовать компрессионный микродвигатель OS MAX 25 FP Diesel. Он без доработок вставал вместо КМД. Новый мотор был на голову мощнее КМД, особенно на 10000 об.мин. Я его раскручивал и до 11000 об.мин. с винтом 9х6. Чаще всего я летал с деревянным винтом 10х6 ( 250х150 ), он легкий мотор работал хорошо. В такой комбинации, модель позволяла выполнять квадраты, восьмерки и даже треугольники. Да эти фигуры были далеки от идеала и модель все равно проседала на квадратах и треугольниках, но модель управлялась и позволяла летать еще и еще.
Особенно эта модель мне запомнилась тем, что на ней я отрабатывал полет на спине на небольшой высоте, я не боялся ее разбить от этого был расслаблен. В другой раз я летал в очень сильный ветер, кордовая модель летала как воздушный змей, и все равно в этом было удовольствие.
Крайне не рекомендую повторять крыло в том же виде как оно идет в наборе, хорду крыла нужно увеличивать хотя бы до 160 мм, или как я оснащать закрылками
Видео полетов на кордовой модели из набора
Как сделать кордовую модель самолета
XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
- Главная
- Список секций
- Технология
- Кордовая модель самолета По-2 с электромотором
Кордовая модель самолета По-2 с электромотором
Шмаков М.Е. 1
1 МБОУ г. Новосибирска «Лицей №12»
Мишенин А.И. 1
1 МБОУ г. Новосибирска «Лицей №12»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Тема летательных аппаратов меня интересует давно. Всегда было интересно: как это такая тяжелая многотонная машина может подниматься в воздух и лететь. В 2016 году я начал заниматься в кружке авиамоделирования и тем самым приблизился к изучению интересующей меня темы. На кружке по готовым шаблонам я мастерил модели, способность летать у которых была основана на различных принципах (свободнолетающие, кордовые, резиномоторные). В 2019 году мною была успешно изготовлена резиномоторная модель самолета, который существует в реальной жизни. У нее были максимально соблюдены пропорции и внешний вид прототипа. Таким самолетом стал самолет типа Terri . С данной моделью в мае 2019 года я победил в городском конкурсе исследовательских проектов среди учащихся 5-8 классов.
Участвуя в различных творческих конкурсах и занимаясь в кружке, я видел множество различных моделей самолетов, но среди них не было ни одного биплана. Почему-то авиалюбители необоснованно обходят этого двукрылого красавца стороной. А ведь у такого самолета есть масса преимуществ. Самое главное – это большая площадь крыльев при сравнительно небольшом размахе крыла, поэтому таким самолетам подходит минимальная взлетно-посадочная полоса. Помимо этого данный самолет обладает большой грузоподъемностью, лучшей маневренностью и устойчивостью, и, как следствие, большей надежностью, так как на нем практически невозможно уйти в штопор.
2020 год для нашей страны был юбилейным. Россия отмечала 75-ю годовщину Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов. Я смотрел много художественных и документальных фильмов о войне, читал воспоминания фронтовиков, и идея нового проекта родилась сама собой. Огромный вклад в Великую победу внесли именно самолеты-бипланы, названные в честь своего создателя Н. Н. Поликарпова — ПО-2. Кордовую модель именно такого замечательного самолета мне и захотелось сделать, чтобы выразить дань уважения летчикам того времени и, конечно же, самому легендарному самолету [4]. (Приложение №4)
Вместе с преподавателем кружка авиамоделирования – Кругловым О. В. мы разработали чертеж модели и схему её сборки.
Для изготовления модели самолёта По-2 мне понадобились материалы и инструменты, которые частично были в моей домашней мастерской, а частично на кружке авиамоделирования. (Приложение №3) Все материалы очень доступны. Так же я пользовался материалами из журнала «Авиация чемпионов» [1].
Мне очень нравится получившийся самолет, так как это не просто изделие, имеющее крылья, винт и хвостовую часть, а уменьшенная копия существующего самолета. Кроме того, получившаяся модель хорошо летает. И даже когда мой самолет просто стоит дома на полке, он выглядит очень красиво и смотрится как украшение интерьера. (Приложение №1)
2. ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА
2.1. Выбор идеи проекта
Летательные аппараты интересуют меня давно, и я уже создавал летающие модели самолетов ранее. Мною в прошлом году была успешно создана уменьшенная летающая копия самолета, существующего на самом деле, максимально похожая на прототип — легкомоторный самолет типа Terri .
В 2020 году я поставил перед собой более сложную и не менее интересную задачу – создать уменьшенную летающую модель реально существующего самолета, но только теперь — биплана, и при этом – кордовую. Участвуя в различных конкурсах и соревнованиях, я видел множество различных моделей самолетов, но среди них не было ни одного биплана. Почему-то авиалюбители не уделяют должного внимания данной модели. Я решил исправить эту досадную ошибку и создать кордовый биплан. Мой интерес подогревался еще и тем, что кордовые модели до этого я никогда не делал, плюс военная тематика усиливала желание создать что-то редкое и необычное времен первой половины XX века. Мною было решено разработать чертеж модели, опираясь на источники в журналах и интернете. Все материалы легко приобрести в магазинах, а что-то есть дома почти у каждого.
Я доволен результатом, мой самолет получился даже лучше, чем я представлял, но несть одно «но»! Такую модель самолета необходимо запускать на специально оборудованных для этого, огороженных и с ровной поверхностью площадках, очищенных от снега, которых, к сожалению, в нашем городе нет. Учитывая природно-климатические условия нашего региона, мне пришлось испытывать готовую модель на заснеженной площадке, что затруднило осуществить правильный взлет и посадку модели. Но главное, мой самолет отлично летает! Следующей моей работой в этом направлении будет кордовая модель самолета МБР-3, так называемого легендарного «Амбарчика», который тоже внес неоценимый вклад в Великую Победу и при этом незаслуженно обделен вниманием.
2.2. Цель проекта:
Создать кордовую летающую модель самолета По-2 с электромотором, соблюдая пропорции и внешний вид прототипа для демонстрации на различных мероприятиях, посвященных 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Изучить аэродинамические свойства биплана.
2.3. Задачи проекта:
наметить план работы, правильно спланировать рабочее время, позволяющее совместить работу над проектом с учёбой;
изучить источники информации, касающиеся изготовления модели самолета;
выбрать оптимальный вариант предполагаемого изделия;
приобрести необходимые комплектующие, соответствующие предполагаемому бюджету (приблизительно 500 руб.);
правильно организовать работу, на рабочем месте соблюдать порядок и организованность;
обеспечить соблюдение безопасных приёмов работы, соблюдать ПТБ при правильной утилизации отходов; соблюдать ПТБ при эксплуатации готового изделия;
подготовить видео-презентацию и выступить перед одноклассниками для демонстрации на уроках технологии, истории и других мероприятиях, посвящённых 75-летию Победы в Великой Отечественной войне;
подготовить материал для публикации в Молодёжном информационно-развлекательном журнале TIMIX, Шмаков М. «Мне бы в небо», организовать переписку с читателями. http://timix.nios.ru/
3. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
3.1. Понятие кордовой модели самолета
Кордовой моделью самолета называется модель, совершающая управляемый с земли полет по кругу на корде. Полеты самолетов на корде представляют большой спортивный интерес. Запуская их, авиамоделисты могут управлять взлетом и посадкой модели, а также полетом модели в воздухе, соревноваться на лучший пилотаж. Моделями, летающими на корде, можно управлять с земли от момента старта и до посадки с помощью корды (прочная тонкая стальная проволока — струна или тросик) [1].
Кордовая модель летает виражами — движется по окружности, в центре которой находится запускающий авиамоделист. Он вращается на месте вслед за моделью и управляет ее полетом, удерживая в руке рукоятку с нитями корды.
3. 2. Виды кордовых моделей. По своему назначению кордовые модели можно разделить на виды, классы:
Скоростные — предназначены для достижения максимальной скорости полета по кругу.
Модели-копии самолетов — представляют собой точное геометрическое и внешне конструктивное подобие настоящих самолетов.
Гоночные — являются полукопиями настоящих самолетов и строятся обязательно с кабиной для летчика, постоянно закрепленным шасси и закапотированным двигателем.
Пилотажные модели — предназначены для выполнения различных фигур высшего пилотажа.
Модели воздушного боя. Класс кордовых моделей воздушного боя очень зрелищный. Двое спортсменов стоят в круге управляя кордовыми самолетами в виде летающего крыла. К моделям привязаны цветные ленточки. Спортсмены авиамоделисты соревнуются кто большее количество раза сделает отруб ленточки, за это начисляются очки [1].
3.3. История создания самолета По-2
Начальные навыки пилотирования советские летчики 20-х годов получали на отечественном биплане У-1 («Учебный-1»), прототипом которого послужил английский самолет-разведчик, сбитый во время гражданской войны. Но этот У-1 не прощал грубых ошибок и невнимательности во время пилотирования. Поэтому в 1923 году конструктор Николай Николаевич Поликарпов занялся проектированием нового перспективного учебного самолета, эдакой «летающей парты», которую было бы легко ремонтировать и, которая позволяла бы выполнять все необходимые воздушные маневры [2] .
К 1927 году проект был готов, а после серии испытаний теперь уже У-2 («Учебный-2») поступил в серийное производство. Все летчики отмечали высокие пилотажные характеристики У-2, хотя на первый взгляд фанерно-полотняная конструкция не внушала доверия. Что являлось крайне важным для новичков, самолет непроизвольно не входил в штопор, это можно было сделать только намеренно, а чтобы вывести его из штопора, достаточно было отпустить ручку штурвала, и самолет стабилизировался. У-2 позволил поставить выпуск летчиков военной и гражданской авиации на поток, а простота управления привлекала даже девушек, что сыграло немаловажную роль в годы Великой Отечественной войны.
В годы Великой Отечественной войны У-2 использовался в качестве ночного бомбардировщика, как самолет связи и разведки, а также как санитарный самолет. Он сыграл в нашей авиации огромную роль. Мало того, что на бортах У-2 помещались бомбы, они были еще и практически невидимыми для обстрела, поскольку были очень легкими и это позволяло им лететь либо на крайне низкой высоте, либо на «черепашьей» скорости. Кроме того, бипланы выполняли разведывательные функции и функции самолета-связиста. На бипланах осуществляли также ночные налеты на вражеский стан, У-2 постоянно взаимодействовал с партизанскими отрядами. У-2 был гораздо маневреннее немецких бипланов. Маломощные и невысокие технологические показатели У-2 оказались весьма кстати, так как самолет на малой скорости и высоте мог подойти к позициям противника незамеченным. В 1944 году в память о конструкторе Н.Н. Поликарпове самолету дали название «По-2». После Великой Отечественной войны простой и недорогой в постройке По-2 был модифицирован для нужд сельского хозяйства. Он использовался для опыления посевов с целью борьбы с вредителями и для аэрофотосъемки [5] .
4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСОВАНИЕ
4.1. Выбор оптимального варианта изготовления модели самолета
Когда возникла идея создать модель самолета, у меня было два варианта выполнения изделия:
— создать модель радиоуправляемого самолета;
— создать кордовую модель самолета – она удобна для показов, так как летает по кругу за счет разной длины крыльев.
Я остановил свой выбор на кордовой модели самолета по следующим причинам: данная модель проще в изготовлении и подходит для моего уровня подготовки, она дешевле, а главное, для ее запуска не требуется специальная лицензия (в соответствии с действующим законодательством).
4.2. Выбор прототипа
Повторюсь, что на конкурсах и соревнованиях мне не встречались модели бипланов, а между тем, у таких самолетов есть масса преимуществ. Данные самолеты незаслуженно обделены вниманием. Биплан обладает большой грузоподъемностью, лучшей маневренностью и устойчивостью, и, как следствие, большой надежностью, так как на нем практически невозможно уйти в штопор. За счет таких качеств эти самолеты используются как в военной, так и в гражданской авиации. Чтобы выразить дань уважения всем военным летчикам, я решил изготовить модель легендарного биплана По-2 (Приложение 4) , который внес огромный вклад в Великую Победу.
4.3. Конструктивные особенности биплана
У самолетов-бипланов немало достоинств. Главным их плюсом является большая площадь крыльев при сравнительно небольшом размахе крыла и необходимость всего лишь минимальной взлетно-посадочной полосы. Вместе с тем бипланы обладают большей грузоподъемностью, возможностью использовать данную машину в качестве учебной, лучшей маневренностью за счет двух плоскостей крыльев, большей надежностью – по той же самой причине, большей же устойчивостью и гораздо более редким уходом в штопор. Но нельзя полагать, будто самолеты-бипланы не имели никаких минусов.
Серьезный расход топлива из-за взаимного влияния двух пар крыльев друг на друга, бесспорно, является минусом данной конструкции. Крылья же способны и несколько ограничивать обзор пилоту. Однако, расположение пилота в кабине варьируется – он может находиться и впереди крыльев, тогда этот недостаток также становится незначительным. Основным же минусом самолетов-бипланов принято считать повышенное профильное сопротивление (это разность между аэродинамическим сопротивлением крыла и его индуктивным сопротивлением) [2].
4.4. Аэродинамика биплана
Следует понимать, что любой самолет поднимается в воздух за счет подъемной силы. Подъемная сила – это сила, создаваемая крылом самолета на большой скорости и толкающая самолет вверх. За счет особенности конструкции крыла, воздух над крылом совершает больший путь, поэтому двигается быстрее, чем воздух под крылом. Таким образом, увеличение скорости потока приводит к снижению давления над крылом. Поскольку под крылом давление выше, чем над крылом, то оно начинает толкать крыло вверх, а вместе с ним и весь самолет.
У бипланов аэродинамика сложнее. В данном случае одно крыло находится над другим. А если над одним крылом находится другое, то зона высокого давления над верхним крылом соприкасается с зоной низкого давления, расположенной над нижним крылом. Из-за такого соседства снижается подъемная сила обоих крыльев, но больше – у нижнего крыла, так как подъемная сила по большей части создается все же верхней поверхностью крыла. Чтобы избежать такого «вредного» влияния крыльев, их смещают по горизонтали относительно друг друга. Все же, за счёт двойных крыльев подъёмная сила биплана увеличивается приблизительно на 20%, однако, профильное сопротивление тоже увеличивается, следовательно, биплан может взлететь и оставаться управляемым на небольшой скорости (около 40 км/ч), но максимальная скорость полета будет уступать моноплану [1].
5. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МОДЕЛИ
Кордовая авиамодель летает по кругу. Моделями, летающими на корде, можно управлять с земли от момента старта и до посадки с помощью корды (прочная тонкая стальная проволока — струна или тросик). Кордовая модель летает виражами — движется по окружности, в центре которой находится запускающий авиамоделист. Он вращается на месте вслед за моделью и управляет ее полетом, удерживая в руке рукоятку с нитями корды. Другие концы корды с помощью крючков или специальных карабинчиков присоединяются к тягам, которые проходят внутри крыла модели к подвижной качалке. Эта качалка шарнирно связана жесткой тягой с качалкой руля высоты на хвостовом оперении. Движениями рукоятки авиамоделист может изменять положение руля высоты, т. е. управлять моделью в горизонтальной плоскости, снижая ее к земле или поднимая выше. Если рукоятку управления держать ровно (вертикально), то руль высоты модели будет занимать среднее положение (горизонтальное) и модель летает по кругу на уровне горизонта. Если же рукоятку (верхний ее конец) наклонить к себе, руль высоты отклонится вверх, увеличивая этим угол атаки крыла модели, которая начнет набирать высоту. Для снижения модели рукоятку нужно наклонить от себя и руль высоты, отклонившись вниз, уменьшит подъемную силу крыла, благодаря чему модель снизится. Изменяя таким образом положение рукоятки, можно управлять взлетом модели, полетом по горизонту, посадкой, а также различными маневрами в воздухе [1].
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Используемые инструменты и приспособления (Приложение №2): клей (“Момент” и “Контакт”); лобзик; нить; напильник; наждачная бумага; плоскогубцы; ножницы; ручка; резак.
Используемые материалы (Приложение № 3): пенопласт; фанера; рейка; проволока; бутылочный пластик; бумага, цветной скотч;
6.1. Подготовка к работе рабочего места, инструментов и комплектующих
Освободить рабочее место, разложить перед собой все необходимые инструменты и материалы. Обеспечить достаточное освещение.
6.2. Порядок работы
-создание чертежа
-черчение и вырезание шаблонов
на плотной бумаге вычерчиваем шаблоны деталей, строго соблюдая размеры
— вырезание деталей из пенопласта
начерченные бумажные шаблоны переносим на пенопласт и вырезаем строго по контуру
— склейка всех деталей
детали аккуратно склеиваются клеем «момент» в соответствии с чертежом. Получается каркас самолета
— изготовление механики
из фанеры выпиливаются «качалки» и тяга для крепления корды и управления рулем высоты
— обтяжка собранной модели цветным скотчем
— установка электрооборудования
Электрооборудование включает в себя электромотор, аккумулятор, контроллер, корды и тестер, регулирующий обороты мотора. В носовую часть монтируются электромотор, контроллер и аккумулятор. Остальное оборудование находится вне самолета.
— декорирование
Для полного сходства с военным прототипом я наклеил звезды и «посадил» в кабину пилотов.
Самолет готов! На реализацию проекта, начиная с возникновения идеи и до конечного продукта, мною было затрачено примерно 12 месяцев. Ускорению процесса помешали пандемия и режим самоизоляции.
7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Для изготовления модели самолета ПО-2 мне понадобилось приобрести предметы, которые отражены в таблице 1.
Таблица 1. Предметы необходимые для изготовления модели
Кордовая учебная модель самолета.
В нынешний век гаджетов, когда аппаратуру радиоуправления можно подобрать на любой вкус и кошелек, кордовые модели кажутся полным анахронизмом, эдаким отголоском прошлого. Я, признаться, до недавнего времени тоже так думал, но… В общем, как оказалось, у кордовых моделей даже сейчас есть много достоинств. Каких? Читаем!
Перед тем, как начать свое повествование, хочу поблагодарить двух замечательных людей, которые 35 лет назад открыли для меня такое интересное дело, как авиамоделизм. Которые дали мне знания, научили держать в руках инструмент, разбираться в материалах, работать на станках. Да много чему научили! Это Москаленко Вячеслав Иванович и Малышев Михаил Иванович, руководители авиамодельного кружка СЮТ г.Заволжья Городецкого района тогда еще Горьковской области. Спасибо им огромное!
Моему сыну 12 лет, у нас несколько радиоуправляемых моделей, и на некоторых из них он довольно неплохо летает. А с недавних пор я почувствовал, что у него стала появляться тяга что-нибудь мастерить своими руками, чему я весьма сильно обрадовался, ведь в «планшетную» эру занять пацана чем-либо отличным от возюкания пальцем по экрану достаточно сложно, а это занятие никак не способствует умению держать в руках инструмент и думать. Скорее наоборот…
Сделали простенький планерок из рейки, куска пеноплекса и потолочки. Полетел просто изумительно. Дальше парусный катамаран из все того же пеноплекса. Вышло симпатично, но уже не особо интересно. Что дальше? Пора заняться чем-то посерьезнее, чем пенопластовые поделки в стиле кружка «Умелые руки»!
Сначала задумали изготовление простенького радиоуправляемого самолетика. Но подобная модель, даже широко известная «Цессна из потолочки», все-таки сложновата для пацана, который еще толком не держал в руках инструмента, кроме ножниц. Получилось бы, что модель пришлось ваять мне, а ему быть на подхвате. Так дело не пойдет… Нужно, чтобы он сам делал все по максимуму, чтобы в воздух поднимал творение своих рук.
И тут я вспомнил, как мы в авиамодельном кружке делали учебные кордовые самолеты с моторчиками МК-17 по чертежам из легендарного журнала «Моделист-Конструктор». Они были очень просты, а лучше сказать, примитивны по конструкции, устойчиво летали и, самое главное, были практически неубиваемы. На моей памяти разбился только один – при посадке в траву угодил точно в кирпич. Отломился двигатель. Бывает.
Вот они, два первых достоинства подобных кордовых моделей – простота в изготовлении и живучесть. Даже пилотажные кордовые модели начального уровня гораздо проще в изготовлении в сравнении с учебными радиоуправляемыми. Разумеется, и среди кордовых есть сложнейшие аппараты, но давайте оставим их бывалым мастерам, а наш самолет будет делать совсем начинающий моделист. А еще, что очень важно в условиях города, для полетов «на корде» не требуется приличных размеров поле, достаточно небольшого пятачка. Да и финансовые затраты несопоставимы — там пульт, начинка модели, аккумуляторы, зарядник и т.д., а здесь — две стальные проволоки.
Итак, сначала набросал чертежик, выяснилось, что примерные размеры и конструкцию даже за 30 с лишним лет я не забыл (вот что значит простота!). На барахолке раздобыли два полуразобранных МК-17 из которых собрали рабочий мотор, благо одна поршневая пара оказалась в нормальном состоянии. Одновременно приступили к поиску материалов. Материалы благополучно нашлись среди местных гаражей в виде двух деревянных ящиков с толщиной дощечек примерно 8 и 4мм.. Древесина несколько потемнела от пережитых невзгод, но нас это не остановило:
Из толстой 8 мм. дощечки выпилили контуры фюзеляжа и отшлифовали ее поверхность с помощью дрели с шлифовальным кругом. Заодно «согнали» толщину к «хвосту» до 4 мм. Кстати, что это за древесина, я так и не разобрался. Чем-то напоминает березу, но с приятным красновато-коричневатым оттенком. Очень прочная, однако при обработке на краях любит скалываться. Стабилизатор и руль высоты изготовили из тонкой 4 мм. дощечки, также отшлифовали и придали нужный профиль рулю высоты. Здесь древесина уже другая, тоже не понял какая. Липу знаю, сосну знаю, ящики — не знаю… Крыло, киль и накладки под двигатель вырезали из 3мм фанеры. Планка на левом крыле, через которую проходят тяги, вырезана из куска 3мм пластика, в который на циакрин вклеены трубки (обрезки от стержня шариковой ручки). Тяги – проволока от сварочного автомата диаметром 0,7 мм., на тягу между качалкой и рулем высоты для жесткости надета углепластиковая трубка диаметром 3мм. Вместо трубки с не меньшим успехом можно было использовать обычную тонкую деревянную рейку (сечением что-то вроде 3х3мм), примотав ее к проволоке нитками на клею, но мы брали, что оказалось под рукой. Качалка – дюралюминий толщиной 2 мм., бак – из консервной банки из под тушенки, трубки для бака диаметром 2,5 мм., подвернулись на работе. Что там еще… Кабанчик в хозяйстве нашелся готовый, но его легко можно сделать из того же материала, что и качалку, шасси выгнуто из 3 мм проволоки. Итак, детали будущего самолета:
Топливный бак паяется оловом с использованием паяльной кислоты. На этом фото показаны две половинки бака, хорошо видно, как он устроен. Кстати, материал оказался не самый подходящий, бак приходится периодически промывать – из него лезет какая-то окалина:
Готовый бак:
Моделист «ваяет» качалку:
Заготовкам киля, стабилизатора и руля высоты придали необходимый профиль, просверлили отверстия диаметром 1 мм. для последующей навески руля высоты посредством тонкой лески. Затем в фюзеляже сделали прорезь под стабилизатор, вклеили его и киль на эпоксидку. При приклейке киля, чтобы повысить прочность соединения, в нем и в фюзеляже сделали пропилы и вставили короткие отрезки карбоновых реек сечением 3х1 мм (можно использовать фанеру, или текстолит, или …). Для лучшего натяжения корд киль своей задней частью должен «смотреть из круга». Дальше снова на эпоксидку клеятся накладки на переднюю часть фюзеляжа и, после отверждения смолы, делается вырез под двигатель.
Наступил ответственный момент – поиск положения крыла для достижения нужной центровки. Установили на место двигатель с винтом, бак, скочем прилепили на место руль высоты. Двигая фюзеляж по заготовке крыла, нашли нужное место, сделали пропил под крыло и вклеили его на эпоксидку. В местах крепления качалки с обеих сторон заготовки крыла нужно приклеить фанерные накладки (можно на любой клей). Снова снимаем двигатель и все остальное.
Крыло можно обтянуть бумагой или пленкой, но мы решили немного изменить конструкцию – фанеру с обеих сторон оклеили потолочкой (клей «Титан»), получившемуся «бутерброду» придали профиль, покрыли двумя слоями разбавленного водой до консистенции сливок клея ПВА и оклеили бумагой для выпечки, которая очень похожа на кальку. Благодаря толщине и конструкции крыло получилось очень жестким. На левую консоль на эпоксидку вклеивается планка крыльевых тяг.
Теперь фото. На нижнюю поверхность крыла наклеена потолочка. В вырезы фанерной заготовки крыла вклеены «нервюры»:
Моторама:
Крепление киля:
Киль задней кромкой должен «смотреть из круга»:
Квадратная фанерная «шайба» в месте установки качалки, на нижней поверхности крыла такая же. Качалка ставится на винт М3:
Самолет после обтяжки крыла:
Затем деревянные части загрунтовали двумя слоями эмалита (наверное, уже не все знают, что так называется авиационный нитролак, можно использовать другой лак, устойчивый к компонентам топлива) и покрасили самолет акрилом из баллончиков. Крыло нужно было все-таки предварительно загрунтовать, краска на «кальке» держится очень плохо, бумажный скоч снимался вместе с краской, пришлось подмазывать. Далее монтируем управление, бак, двигатель и шасси, которое сделали специально подлиннее в расчете на очень грубые посадки и неподготовленные площадки. Проверяем центровку – попали идеально. Самолет готов:
Быстренько вырезали ручку из фанеры, прицепили корды (длину выбрали 13.5 м) и на площадку! Навыки и приемы запуска компрессионного двигателя вспомнились не сразу, но вот послышался знакомый из детства звук МК-17. Вы бы знали, с каким волнением спустя столько лет я снова взялся за ручку кордового самолета! Даже облет новой радиоуправляемой модели не давал столько эмоций! Поехали! Самолетик, несмотря на высокое шасси, устойчиво побежал по площадке и… Ура. Летит. Лети-и-ит.
Буквально первые пара-тройка кругов показали, что, несмотря на прошедшие годы, навыки управления кордовой моделью не растерялись, а самолет, безусловно, удался. Летит очень устойчиво, практически не реагирует на ветер, замечательно управляется – самое то, что надо для учебной модели! И сразу отметил еще одно существенное отличие от радиоуправляемых моделей: там чувствуешь возвратные пружины стиков передатчика, а здесь ощущаешь рукой сам самолет, как он чувствует себя в воздухе, что он живой, что он с тобой одно целое. Это замечательное и непередаваемое ощущение! И, главное, было очень приятно видеть радостное и счастливое лицо сына – творение его рук в воздухе!
Правда, мой вестибулярный аппарат все-таки отвык от подобного рода полетов и я достаточно быстро почувствовал головокружение. Нужно срочно передавать управление! Позвал сына в круг (все по команде, техника безопасности превыше всего!). Курсант пару кругов вместе со мной подержался за ручку и без каких-либо проблем полетел самостоятельно – самолет вел себя просто идеально! Но вот топливо закончилось и двигатель остановился. В этой ситуации проявляется, пожалуй, единственный недостаток этой модели – она практически не умеет планировать. Но этот недостаток (следствие высокой нагрузки на крыло) — расплата за остальные многочисленные достоинства: чрезвычайную легкость и быстроту изготовления, очень устойчивый полет, слабую восприимчивость к ветру и феноменальную живучесть. После остановки двигателя самолет нужно сажать мгновенно, пока не потерял скорость, иначе… Что при неопытности курсанта и произошло – хороший плюх с последующим переворотом. Но летное происшествие лишь подтвердило прочность конструкции. Быстренько заправили и вперед! Второй полет закончился аналогичной посадкой. Последствий никаких. В третьем полете сын взлетал уже сам. Тоже все получилось сразу, самолет вел себя идеально. К посадке курсант был уже морально готов и, несколько грубовато, но сел. Родился еще один «кордовый пилот»!
Небольшое видео о самолете:
Теперь о «косяках». В первых полетах никак не удавалось вывести двигатель на максимальный режим – на земле все было отлично, но как только начинался разбег, мотор «скисал». Переставили бак повыше и мотор «запел», а самолет стал выполнять такое упражнение, как «полет под углом 45 градусов». Разница в работе хорошо слышна на видео. Также случился еще один недостаток системы питания, причем я не понимаю, из-за чего это происходит: стоит не особо долго потрясти самолет, заводя мотор, как топлива в баке почти не остается — оно активно выливается из нижней, дренажной трубки. Надели на нее кусок силиконовой трубки, в которую после заправки вкручивается саморез – проблема решена.
Кстати, потолочка боится топлива! Поэтому нужно внимательно следить за повреждениями обшивки крыла и вовремя их заклеивать. Так что, если кто будет делать подобную модель, я не рекомендую повторять такую конструкцию крыла, не нужна там потолочка. Его лучше просто обтянуть пленкой или оклеить бумагой (бумагу потом нужно обязательно покрасить, чтобы она не пропиталась топливом!) – меньше проблем, летные данные не ухудшатся, да и конструкция еще больше упрощается.
Считаю, что это удачная модель, очень простая по конструкции, которую может сделать любой пацан из подручных материалов. При этом она неплохо летает и не боится падений, которые в обязательном порядке сопровождают эксплуатацию учебной модели. Подобный самолет отлично подходит для приобщения детей к моделизму — делается быстро, поэтому процесс изготовления не успевает надоесть и на ней стоит самый что ни на есть «настоящий» мотор, а не эти «жужжалки на батарейках». Вот только МК-17 сейчас непросто найти… Но наверняка есть современная замена, я просто не искал. Мне хотелось, чтобы мотор был такой же, как тогда, уже очень давно…
P.S. Сын сначала без энтузиазма начал заниматься постройкой этого аппарата – типа, чего там интересного по кругу летать… Теперь приходится просить «порулить»! Видимо, чувство «живого» самолета его «зацепило» – собирается делать именно кордовую тренировочную пилотажку…
P.P.S. Какие хорошие винты делали раньше для МК-17! Да, именно те самые, зеленые! Они этому мотору в самую масть, и, что важно, очень гибкие – наш винт уже весь изодранный, но все никак не ломается. Но… В общем, у меня просьба: не подскажете хороший неродной винт для МК-17?
Всех тех, кто осилил всю эту писанину до конца, благодарю за терпение!
Ах да, пардон, чертежик позабыл, вот теперь, вроде, все:
Как сделать учебную кордовую модель «ТРЕНЕР»
Учебная кордовая пилотажная модель «Тренер» поможет освоить фигуры пилотажного комплекса — прямые и обратные петли, поворот на горке и перевернутый полет (полет «на спине») и другие если добавить к крылу модели закрылки и мощный двигатель. Конструктор данной модели В. Кибец при ее конструировании заложил такие основные требования — наименьшая возможная масса, относительная простота изготовления и хорошая технологичность.
Несколько заметок об модели «Тренер»
По моему мнению очень летучая и живучая кордовая модель. Я строил не меньше 2х моделей этой схемы, а так же еще две модифицировал изменив внешний вид и добавил закрылки. Модель успешно справляется со своей задачей. Хочу отметить следующее об этой кордовой модели:
- Двигатель КМД-2,5 как бы не был хорош, лучше заменить на современные OS MAX FP/LA 20-25 класса или ASP 20
- Если крыло делать как на чертеже съемное на резинках, то шасси лучше делать как указано на чертеже в крыле. Дело в том, что при авариях на большой скорости крыло отлетает прямиком в стойки шасси, если они расположены перед крылом в фюзеляже. Либо делать стойки шасси из проволоки.
- Заготавливать нужно не только 2 комплекта крыльев, но так же 2й брусок под фюзеляж. После 3-4 аварии носовая часть фюзеляжа приходит в негодность, в то время как киль, стабилизатор и рули можно использовать.
- Модель станет лучше летать если к крылу добавить закрылки. В этом случае модель будет меньше проваливаться на эволюциях а так же выполнять весь пилотажный комплекс фигур.
Постройка кордовой модели
Изготовление модели начинают с крыла. Обычно делают их сразу два. Времени и сил для этого понадобится ненамного больше, зато наличие запасного будет оценено по достоинству сразу, как только модель побывает в аварийной ситуации.
Заготовки нервюр вырезают из миллиметровой фанеры или липовых пластин толщиной 2 мм. Зажав пачку заготовок между фанерными шаблонами профиля крыла» сверлят два отверстия диаметром 3 мм и стягивают ее болтами подходящей длины. Ножом и напильниками обрабатывают пачку и прорезают ножовкой пазы под полки лонжеронов кромки.
Нервюры разбирают и пронумеровывают — нумерация поможет собрать ровное, не имеющее перекосов и круток крыло. Облегчают все нервюры, кроме двух центральных, которые сильно нагружаются резиновой лентой крепления крыла. Делают дополнительные носики нервюр, используя в качестве шаблонов готовые концевые нервюры. Это улучшит аэродинамические характеристики несущих плоскостей.
Для продольного набора крыла кордового самолета выбирают сосновые рейки без косо слоя, сучков, искривления и сильной смолистости. Проверяют, как садятся на рейки нервюры — зазоров не должно быть, но и слишком плотно забивать их не надо. После разметки продольного набора склеивают на эмалите, ПВА, циакрине или эпоксидной смоле каркас. Остается обшить промежуток между центральными нервюрами фанерой толщиной 1 мм, расположив ее слоями вдоль размаха, и установить законцовки, выпиленные из фанеры толщиной 2,5 мм.
Бобышки, соединяющие концы полок лонжеронов и поддерживающие законцовки, делают из липы. Загрузив внешнюю половину крыла (груз массой 20—30 г) и вклеив направляющую для корд, весь каркас вышкуривают, а крыло обтягивают лавсановой пленкой на клее БФ-2 или 88.
Фюзеляж выстругивают из липовой или осиновой доски толщиной 10 мм, причем у хвоста она тоньше. В принципе можно этим и ограничиться, оклеив нос тонкой фанерой и установив фанерное ложе крыла. Однако внешний вид модели можно существенно улучшить без ощутимого увеличения массы. Для этого клеят пластинку пенопласта ПХВ толщиной 10 мм на верхний торец доски, обрабатывают ее и окантовывают двух миллиметровой липой. Остается фюзеляж обтянуть бумагой и покрасить. Кордовая модель очень хорошо смотрится при оформлении фюзеляжа как на чертеже.
В прорезь фюзеляжа врезают киль из фанеры толщиной 1 мм. Заметного влияния на полет он не окажет, но улучшит внешний вид модели. Вклеив буковые бруски моторамы размером 10 x 10 мм, штыри диаметром 6 мм для привязки крыла, также буковые, и прорезав паз под качалку управления, делают горизонтальное оперение.
Стабилизатор изготовляют из липовой дощечки толщиной 3 мм, стачивая ее к концам и к передней кромке до 1,5— 2 мм. Руль высоты вырезают из фанеры толщиной 2,5 мм. Облегчать ли его и насколько, выясняется после окончательной сборки. Таким образом, можно скомпенсировать ошибки в центровке модели без дополнительной загрузки его свинцом.
Вклеивают стабилизатор, а затем подгоняют бруски моторамы по картеру двигателя, разметив и просверлив по лапкам мотора отверстия под винты крепления. Привязав резиновой лентой крыло, устанавливают систему управления (качалка из дюралюминия Д16Т толщиной 1,5 мм, тяга — сосновая рейка диаметром 5- 6 мм с закаленными отрезками проволоки ОВС диаметром 2 мм и двигатель с воздушным винтом и баком).
Теперь вы знаете как сделать кордовую модель самолета! Нужно произвести настройку самолета.
Подготовка кордовой модели к полету
Затем проверяют положение центра тяжести модели, закрепив не облегченный руль высоты. Если центровка находится в пределах 15—20 % хорды крыла, все в порядке. Однако более вероятна задняя центровка. В таком случае облегчают руль, обтягивают его лавсановой пленкой и навешивают капроновыми нитками к стабилизатору. Подобрав плечо кабанчика, добиваются того, чтобы руль отклонялся вверх и вниз на угол, примерно равный 35 °.
Модель готова к полету после того, как нанесен эмалит на все детали, не закрытые лавсановой пленкой. Перед первыми стартами ее лучше не красить, так как это усложнит ремонт. Когда же моделист почувствует, что полностью освоился с пилотажной моделью, можно заняться отделкой нитро или синтетическими эмалями.
Для этой модели пригоден двигатель КМД-2,5 с рабочим объемом 2,5 см3 при условии что полетный вес модели будет около 650 грамм. Но лучше использовать более мощные двигатели типа OS MAX 20-25 FP или OS MAX 25 LA .
Хорошие результаты получены с серийным пластиковым пропеллером размером 248X130 мм, обрезанным по диаметру до 220 мм (для КМД-2,5). Для двигателей OS MAX хорошие результаты показываются с винтом 230 x 130 и 250х130-150, в дюймовой метрической системе это 9х4, 9 x 5, 9х6 винты. Так же можно использовать 10х5 и 10х6 винты.
Что же касается шасси, то если тренировки проходят в поле, как это чаще всего и бывает, подойдет простая скоба из проволоки ОВС диаметром 2,5 мм, зажатая у тапок двигателя и предохраняющая крыло кордовой модели от ударов о землю при посадке. Если же неподалеку есть асфальтированная площадка или кордодром, можно, усилив полки лонжерона в центральной части крыла, вклеить обмотанные нитками трубки. В них нередко вставляют проволочные стойки шасси. Подобный стоики шасси очень эффектно смотрятся.
Модель летает на кордах из ОВС диаметром 0,25 мм, или авиамодельных тросах 0,38 мм и длиной 16 метров, не теряя натяжения даже в сильный ветер. Кроме перечисленных фигур она легко выполняет и всевозможные восьмерки (при полетном весе до 600 г. для КМД-2,5) . В случае установки двигателя OS MAX вес модели может увеличиться до 800 грамм. При этом модель сможет выполнять большую часть пилотажного комплекса.