Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор
З легким шелестом лопатей пропелера модель пішла в повітря. Пройдено одне коло, другий, третій. Все це знайомо нині в багатьох гуртках нашої країни хлопці піднімають в політ авіамоделі з електродвигунами. Однак якісь особливості цього апарату змушують невідривно стежити за ним. Чи то незвичний для електрольотів елемент крила - закрилки, то є впевненість, свого роду надійність польоту. Все-таки ми звикли до того, що потужності електродвигуна тільки-тільки вистачає утримати модель в повітрі.

Але ось пройдена база, закінчений десятий коло. Напевно, слід чекати «конвеєр» - проміжна посадка з подальшим зльотом, потім хлопчина м'яко посадить свою модель і вимкне харчування. Але немає! Вона, несподівано взревев двигуном (якщо так можна сказати про розкочегарених сильніше електромоторчиків, якого майже не було чутно раніше), виконує петлю, справжню мертву петлю! Лунають оплески глядачів, а «пілотажка» - вона дійсно виявилася гідною цієї назви - впевнено демонструє мало не весь комплекс акробатичних фігур.

Створити таку машину допомогли не тільки золоті руки моделістів, але і знання основ електротехніки і аеродинаміки.

Почалася робота над проектом майбутньої електропілотажкі з вибору двигуна. В основному раніше ставили моторчики типу ДК-5-19. Легкі, спритні, вони допускали мало не трикратну перевантаження по напрузі. Але такий перегарту давав про себе знати. Потужне іскроутворення на щітках і великий робочий струм нагрівали мотор так, що плавилися пластикові корпусу колекторів і відпаювалися пластинки від власників щіток. З цим боролися, ставлячи текстолітові деталі замість капронових і переробляючи щітки. Однак все одно потужності не вистачало: легка модель здійснювала лише горизонтальний політ.

Але ось хтось приніс подивитися взяту у сусідів-судомоделістов моторну установку, що випускається нашою промисловістю для плаваючих моделей під маркою А-287. Солідний вид її відразу ж відлякував - занадто важка. Все-таки підключили до харчування і ... Виявилося, що моторчик майже без іскроутворення і помітного нагрівання допускає чотирьох-п'ятикратний перегарту по напрузі при короткочасних включеннях. Заміри показали: споживана потужність дорівнює 30 Вт і більше (при напрузі 13,5 В струм дорівнює 2,2 А під навантаженням). Це не кілька ват ДК-5-19! Потім зважили двигун. Маса - 62 м Коли ж зняли дейдвудні трубку і гребний гвинт, вкоротили довжелезний вал, залишилося всього 46 г (для відомості: ДК-5-19 важить 25 г). Стало ясно, що можна братися за роботу. Пластиковий капронову корпус замінили на тонкостінний стаканчик з магнієвого сплаву МА-8. Він легше, термостійкий і дозволяє замінити підшипники тертя на кулькові.

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Мал. 1. Пилотажная модель з електродвигуном:

1 - кок гвинта, 2 - фюзеляж, 3 - кіль, 4 - фальшкиль, 5 - стійка шасі, 6 - повітряний гвинт, 7 - крило, 8 - закрилків, 9 - тяга, 10 - стабілізатор, 11 - кермо висоти.

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Мал. 2. Конструкція фюзеляжу:

1 - двигун, 2 - гнучкий провідник, 3 - вікно виходу охолоджуючого повітря, 4 - ліхтар (целулоїд 0,3 мм), 5 - полик (ватман), 6 - фігурка пілота (пінопласт), 7 - шпангоут, 8 - гвинт М2 кріплення крила, 9 - качалка (стеклотекстолит 0,5 мм), 10 - стінка каналу охолодження (ватман), 11 - капот-заборник (целулоїд 0,6 мм або склопластик 0,3 мм), 12 - гніздо двигуна (бальзам), 13 - лобовий шпангоут (фанера 1 мм).

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Мал. 3. Кріплення стійок шасі:

1 - мідна трубка (обмотана нитками і вклеєна в крило), 2 - фіксатор стійки, 3 - фанерна накладка, 4 - стійка, 5 - щиток.

Прийнявши коефіцієнт корисної дії установки рівним 40%, а гвинта - 70%, можна спробувати визначити основні параметри моделі. Перш за все про швидкість польоту.

Мала, безумовно, приваблива. Однак пілотажна модель не повинна бути занадто тихохідної. Інакше їй не втримати натягу корд в точках півсфери, близьких до зеніту. Домовимося, що довжина проводів-корд дорівнює 5 м і відцентрова сила врівноважує вагу моделі. Цього натягу буде досить, так як електросамолет літає в залі, де йому не страшні пориви вітру, а додаткове зусилля дасть ряд заходів, що застосовуються пілотажнікамі: викошування осі двигуна з кола, завантаження зовнішнього кінця крила, відхилення керма повороту, зрушення висновків корд з крила назад і диференціальне відхилення закрилків. За даних умов мінімальна швидкість польоту близько 7 м / с. Коло літачок пройде за 5 с (з урахуванням довжини руки «пілота»). Кутова швидкість вийшла ненабагато відрізняється від умов «великого» пілотажу. А що ж дасть мотоустановки? Її тяга (в ньютонах) буде дорівнює:

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

де NВ - потужність на валу двигуна, що дорівнює споживаної ним потужності, помноженої на ККД електромотора, Вт;

η - ККД повітряного гвинта;

V - швидкість польоту, м / с.

Після розрахунку отримуємо величину тяги-1,6 Н, або приблизно 160 г. Отже, саме в таку масу потрібно «вкластися» при будівництві апарату. Льотні характеристики покращаться) якщо модель вдасться зробити легше, приблизно вагою 100 г. Надлишок потужності допоможе стати їй маневреннее.

Яку величину питомого навантаження на несучі поверхні прийняти для електропілотажкі? З урахуванням порівняно короткою пасивне - близько 10-15 г / дм 2. Тоді мінімальний радіус розвороту дозволить виконати не тільки круглі, а й квадратні петлі.

В результаті отримуємо загальну площу несучих поверхонь 7-10 дм 2. Розділимо її так. Крило - 85%, горизонтальне оперення - 15%. Тепер можна накреслити всю модель. Заковика лише в тому, з чого її будувати. Адже на конструкцію залишається не так багато: двигун з гвинтом і коком важить близько 40 г, система управління - 5 г, та й шасі, навіть одностоєчне велосипедне, чи вийде легше 5 м Залишається всього 50 г.

Можливих шляхів кілька. З бальзам вдасться створити легку складальну конструкцію, яку ви обтягне довговолокнистої папером на емаль. Можна взяти ватман і з нього склеїти всю модель, попередньо розфарбувавши викрійки деталей аквареллю. Крило з закрилками вийде вагою близько 28 г, так як цей папір має питомою поверхневим вагою 1,8 г / дм 2.

Але найбільш привабливий і вдячний матеріал - мелкошаріковий пакувальний пінопласт (питома вага 0,016 г / см3 або 0,32 г / дм 2 при товщині 2 мм). Особливою зовнішньої обробки не потрібно, достатньо наклеїти на білосніжні площині, вирізані з тонкої кольорового паперу букви смуги або емблеми. Можна вирізати з пінопласту і ціле крило по металевим і фанерних шаблонів, потім проколоти його вздовж спицею, вставити в отвір ніхромовий дріт і полегшити крило зсередини. Подібне «виріб» на подив легке - з закрилками воно важить 5-6 м

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

1 - корпус, 2 - шарикопідшипник 3X7, 3 - ротор в зборі, 4 - тримач щітки, 5 - ізоляційний стаканчик, 6 - задня стінка, 7 - кільцевої магніт статора.

Стабілізатор з кермом висоти простіше виготовити з цілого шматка, так само як і вертикальне оперення. Якщо у вас є обрізки бальзам, окантуйте все площині і керма по периметру смужками цієї деревини. Фюзеляж обробіть зовні, потім розріжте уздовж по вертикальній осі розпеченій струною, видовбати зсередини і скріпіть емульсією ПВА.

Прорисовуючи вузли системи управління, постарайтеся розмістити в моделі гойдалку з максимальним розмахом плечей підвіски корд. Багато припускаються помилки, встановлюючи короткоплечіе качалки управління, а вони для легких мікросамолетов не підходять. Малий важіль - малий крутний момент. В результаті переміщення слабо натягнутих корд якщо і передаються на кермо, то або неточно, або з запізненням. При крайніх відхиленнях качалки керма висоти повинні йти вгору і вниз на 40 °, закрилки - на 30 ° в зворотну сторону.

Для корд краще використовувати дріт марки ПЕЛ. Деякі застосовують багатожильний провід під фторопластовою ізоляції МГТФ. Він служить довго, але модель літає з ним гірше. Справа в тому, що при тій же площі перетину жили у останнього більше зовнішній діаметр, а це зайвий опір повітря. Товста корду як би загортає літак в коло, зменшуючи натяг дротів.

Незвичайний електроліт, моделіст-конструктор

Мал. 5. Система управління:

1 - провід-поводок, 2 - качалка, 3 - гнучкий провідник, 4 - кронштейн закрилків, 5,7 - тяги (чий), 6 - кабанчик керма висоти, 8 - трубка-шарнір (солома).

Джерело струму будь-, аби він забезпечував на підході до корду напруга 24 В. Це і набір круглих батарейок або акумуляторів, і елементарний випрямляч змінного струму. На ручці ж управління змонтуйте змінний опір, що дозволяє знижувати підводиться до корду напруга хоча б в два рази, і вимикач.

Відправляючи мікросамолет в перший політ, обов'язково перевірте, чи немає перекосів площин, чи легко відхиляються керма, на потрібному місці знаходиться центр ваги. Якщо у вас немає досвіду пілотування кордової моделі, перемістіть його на 5-7 мм вперед, завантаживши ніс апарату.

Початківцям авіамоделістів можна рекомендувати побудувати навчальну. Переробок двигуна для неї не буде потрібно, повітряний гвинт ставиться прямо на вал, який із дейдвудной труби. Тільки не забудьте, що в такому варіанті, коли немає вимог до вертикального маневру моделі і потужність мотора обмежена нагріванням його елементів, допустимо підводити до нього напруга не більше 8 В. Так як робочий струм при цьому дорівнює 1,4 А, падіння напруги на корд 5 В, то до ручки треба підвести 13 В.

Рекомендуємо почитати