Все своїми руками, поради та рекомендації початківцю авіамоделістів
Навіть найпростіша модель літака - це літак в мініатюрі з усіма його властивостями. Багато відомих авіаконструктори починали з захоплення авіамоделізмом. Щоб побудувати хорошу літаючу модель, потрібно чимало потрудитися, вивчити теорію польоту апаратів важче повітря. Зате яке захоплююче видовище - політ моделі і яка це радість для її творця і глядачів! Все різноманіття авіамоделей можна розділити на кілька класів.
Найпопулярніші серед початківців авіамоделістів - паперові авіамоделі. У паперовому авіамоделювання можна виділити кілька напрямків.
Елементарні контурні моделі.
Це найпростіші літаючі моделі літаків, які вирізаються з листа паперу декількома помахами ножиць. Вони найбільш прості і доступні для початківців. Нелітаючі моделі-копії. Вони в точності повторюють зовнішній вигляд відомих марок літаків. Проектування моделей-копій вимагає спеціальних знань, великого терпіння і праці. Займаються ними досвідчені моделісти, що колекціонують моделі авіаційної техніки.
Такі моделі, зроблені з цупкого паперу або тонкого картону, можуть запускатися з допомогою гуми з рук, як з рогатки, або зі спеціального пристрою - катапульти. Для досягнення найбільшої дальності польоту відносне поперечний переріз їх фюзеляжу робиться менше, ніж у літаків-прототипів. Є вільнолітаючі паперові моделі, що рухаються за рахунок тяги, що розвивається повітряним гвинтом з приводом від гумомотор або мініатюрного електромоторчіком.
Безмоторні моделі, що запускаються в політ за допомогою нитки-леера, називаються планерами.
Кордові моделі літають «на прив'язі». Вони управляються рукою авіамоделіста за допомогою сталевих ниток або тросів, які називаються кордами. Кордова модель не може піти від спортсмена більше ніж на довжину пасивне. Цим кордова модель відрізняється від вільнолітаючі. На таких моделях встановлюють двигуни внутрішнього згоряння або електродвигуни, що живляться від зовнішнього джерела струму, що подається по провідникам-корд. Паперові кордові моделі зазвичай оснащуються електродвигунами. Ми з вами сьогодні поговоримо про найбільш доступних, і цікавих широкому колу хлопців свободнолетающіх моделях - тих, що запускаються з рук або катапультою.
Основні поняття про аеродінмікі.
аеродинамічні сили
Чому ж літають апарати важче повітря - літаки і їх моделі? Згадайте, як вітер жене листя і папірці уздовж вулиці, піднімає їх вгору. Летить модель можна порівняти з предметом, гнаним потоком повітря. Тільки повітря тут нерухомий, а модель мчить, розсікаючи його. При цьому повітря не тільки гальмує політ, але за певних умов створює підйомну силу. Подивіться на малюнок тут показано перетин крила літака. Якщо крило буде розташовано так, щоб між його нижньою площиною і напрямком руху літака був деякий кут а (званий кутом атаки), то, як показує практика, швидкість потоку повітря, що обтікає крило зверху, буде більше, ніж його швидкість знизу крила. А за законами фізики в тому місці потоку, де швидкість більше, тиск менше, і навпаки. Ось чому при досить швидкому русі літака тиск повітря під крилом буде більше, ніж над крилом. Ця різниця тисків підтримує літак в повітрі і називається підйомної силою (Рис. 1)
На малюнку 2 показані сили, що діють на літак або модель в польоті. Сумарна дія повітря на літальний апарат подають як аеродинамічної сили К. Ця сила є результуючої силою, що діє на окремі частини моделі: крило, фюзеляж, оперення і т. Д. Направлена вона завжди під кутом до напрямку руху.
У аеродинаміці дію цієї сили прийнято замінювати дією двох її складових - підйомної сили і сили опору.
Підйомна сила У завжди спрямована перпендикулярно напрямку руху, сила опору X - проти руху. Сила тяжіння З завжди спрямована вертикально вниз. Підйомна сила залежить від площі крила, швидкості польоту, щільності повітря, кута атаки АІ аеродинамічної досконалості профілю крила. Сила опору залежить від геометричних розмірів поперечного перерізу фюзеляжу, швидкості польоту, щільності повітря і якості обробки поверхонь. За інших рівних умов далі летить та модель, у якій поверхня оброблена більш ретельно. Дальність польоту визначається аеродинамічною якістю К, рівним відношенню підйомної сили до сили опору-V тивления: К = -, тобто аеродинамічна якість показує, скільки раз підйомна сила крил) більше сили опору моделі В плануючому польоті підйоми сила моделі V зазвичай дорівнює вазі поділи, а сила опору X в раз менше, тому дальність польоту буде в 10-15 разів більше висоти І, з якої почався планують політ, тобто К = Ют-15, Отже, чим легше модель, ніж вона ретельніше виготовлена, тим більшою далеке польоту можна д стігнуть.
центрування моделі
Щоб політ був стійким, модель, повинна мати розподілену центрування; центр тяжес "ЦТ повинен співпасти з центром тиску крила ЦД або бути трохи попереду його (центром тиску крила називається точка докладання аеродинамічної сили).
У прямокутного профільованого крила ЦД знаходиться приблизно ні першої чверті ширини крила. У простих паперових моделей профіль крила, як правило, дуже тонкий або взагалі плоский. У таких крил центр тиску перебуває в геометричному центрі площі.
У прямокутних крил центр площі знаходиться на перетині його Діагон (див. Р і с. 3). На малюнку 3. показано, як визначати центр площі будь-якої іншої форми крила. Потрібно вирізати крило з щільного картону, встановити його на ребро лінійки і врівноважити. Точка перетину ребра лінійки з лінією проведеної посередині крила, і є центр ваги і центр тиску крила Центр ваги моделі знаходять тоді коли вже виготовлений вантаж. Для чого сн потрібен? У найпростіших свободнолетающіх моделей немає двигуна, і силу ги, рушійну модель вперед, созда її власна маса. Для підвищення інерційності моделі в фюзеляж вклеюють вантаж, вирізаний з фанери або декількох шарів щільного картону. Наявність вантажу в носовій частині фюзеляжу забезпечує достатню стійкість моделі в польоті Знаючи центр ваги моделі і тиску, підбирають правильне підлогу ються крила на моделі.
У моделей, що літають з великими швидкостями (пускаємо з катапульти), ЦТ повинен-бути попереду ЦД, а у вільно планують - совпадать.На прямолінійності польоту особливо сильно позначається «прогини» фюзеляжу, тобто викривлення в процесі склеювання. За його формою потрібно стежити; і в процесі регулювання, і під час запусків, так і при ударах про перешкоди він може деформуватися. Взагалі вільнолітаючі моделі, маючи великі швидкості польоту, часто деформуються при ударах про перешкоди, тому вони повинні виготовлятися дуже ретельно.
Після польоту не рекомендується брати модель за крила, стабілізатор і кіль. Беріть їх тільки за носову частину, тобто за вантаж. Починаючи пробні польоти, намагайтеся пускати моделі на відкритому місці, (там, де немає перешкод і людей). Тільки вивчивши «повадки» моделі, визначивши її траєкторію і добре відрегулювати, можна запускати її в залах і коридорах. Але при цьому пам'ятайте, що розвинула велику швидкість модель може поранити кого-небудь з глядачів. Тому при запусках стежте, щоб передбачувана траєкторія вашої моделі не була спрямована в бік людей.
Як можна керувати польотом моделі? На відміну від кордових моделей вільнолітаючі моделями неможливо управляти після старту. Але можна відрегулювати модель так, щоб вона летіла по заданій траєкторії. Для управління у вертикальній площині (по тангажу) на літаках служать керма висоти. На моделх для цього досить відігнути задню кромку стабілізатора вгору або вниз. При цьому модель буде відповідно набирати висоту (і навіть робити мертву петлю) або пікірувати. Для управління по крену досить відігнути в протилежні сторони (вгору і вниз) кромки крил. На реальних літаках на задній кромці крила встановлені спеціальні керовані поверхні - елерони.
Для управління в горизонтальній площині на літаках застосовуються кермо напряму. На моделі для цієї мети можна відігнути в бік задню кромку вертикального оперення. Коли (модель виконується за схемою «бесхвостка», тобто без стабілізатора, відгин, задньої кромки крила забезпечує управління і по крену, і по таннажу, у справжніх літаків такі кермові поверхні, що виконують роль, і елерона, і керма висоти, називаються елеронами.
Робота з папером. Інструмент.
Виготовлення таких різців нескладно. Їх можуть робити самі хлопці в гуртках технічної творчості, в писарські таборах. Лезом для різця служить інструментальна сталь від полотна ножівки по металу. Виготовити лезо треба попросити старших на нашу кресленням (див. Рис. 4) Рукоятки різців робиться з листового оргскла. Наріжте заготовки довжиною 120 мм. З одного кінця засвердлите два отвір свердлом 2 мм на глибину 20 мм, Потім приготуйте настільні лещата - розведіть їх губки приблизно на 50 мм. Нагрійте засверленним кінець рукоятки, поки оргскло не розм'якшити, і одночасно нагрійте хвостовик. Візьміть лезо плоскогубцями і вставте в отвір нагрітої рукоятки. Розігріте, воно увійде туди вільно. Після цього між двома пластинами з оргскла вставте різець і затисніть весь цей пакет в губах лещат. Кінці пластин повинні зійтися між собою і затиснути лезо (див. Рис. 4). Потримайте так хвилин 5-10. Рукоятка охолоне, і лезо «намертво» впрессуется в неї. Тепер обробіть рукоятку - зніміть напливи розм'якшеного оргскла і зробіть межі. Ще трохи розігрійте рукоятку, злегка зігніть і так остудіть. Величина прогину не повинна перевищувати 5-6 мм. Заточите різець на бруску - інструмент готовий. Для різання паперу необхідні ще лінійка з оргскла товщиною 4 - 5 мм, довжиною 30-35 см і шириною 30 - 35 мм. На неї обов'язково потрібно наклеїти смужку з ізоляційної стрічки шириною 5 мм.
Чому лінійка повинна бути з оргскла? І навіщо ізоляційна стрічка?
Якщо різець не ріже, значить, він затупився і його потрібно заточити. Необхідно привчити свою руку співставляти силу натиску. Пропонований різець дозволить вам вирізати деталі будь-якої, самої хитромудрої і складної форми. А вам доведеться вирізати з кольорового паперу букви, номери літаків і інші аплікації. Освоїти таку різку можна тільки тренуванням руки. Щоб згини деталей з паперу та картону виходили акуратними, рівними, їх треба попередньо обробити. Найкраще їх «підрізати». Що значить підрізати папір? Потрібно по лініях згину провести різцем по лінійці так, щоб був надрізаний тільки верхній шар паперу, приблизно на '/ з її товщини. На перший погляд ніби проста операція. Але початківцям моделістам доводиться вправлятися по 1,5-2 години щодня, щоб навчитися правильно підрізати папір по лініях згину. Потренуйтеся і ви. Спробуйте робити з паперу «гармошку». При цьому пам'ятайте, що надрізаний шар при перегині повинен залишатися зовні.
На наших розгортках моделей все лінії згину, позначені пунктиром (- ------), надрізають по лицьовій стороні розгортки. Лінії, позначені штрих-пунктиром (- • - • -). надрізають зі зворотного боку. Різати папір потрібно обов'язково на фанерній підкладці, а ще краще на пластиковій (з сополимера). В крайньому випадку, якщо вам не дається операція підрізання згинів і зи прорізати папір, можна продавлювати ці лінії тупим боком столового ножа або спеціальної «кісточкою». Але якість згинів буде, звичайно, гірше.
Кілька слів про клеях.
Товсті сорти паперу і картон можна склеювати будь-яким клеєм. Найбільш надійно склеюють клеї ПВА (поливи-кілацетатний), нітроцелюлозний марки АГО, «Кітіфікс». Клей «Момент» потрібно використовувати тільки для «прихватки». Його клейовий шов еластичний, і надійно приклеїти деталі моделі їм не можна. Тонкі сорти паперу рекомендується склеязать клеями БФ-2 і нітроцеллю-яознимі. Конторський клей КС (силікатна) і клей ПВА розм'якшують папір і при висиханні короблять деталі моделей. Деталі, виконані з пінопласту марки ПС (полістирол, білого кольору), рекомендується приклеювати тільки клеєм ПВА або БФ-2; деталі з жовтого пінопласту (марки ПХВ) - нітро-целюлозними клеями і клеєм ПВА. Тепер можна сміливо приступати до виготовлення моделей.
Матеріали по темі розділу: "Твоя перша модель."
Захоплюєтеся ракетобудуванням, спробуйте побудувати модель двоступеневої ...