Текст
                    Jem, модели
И ЗЛАТЕ/1 ЬСТВО ЛССЛАф МОСКВА 1970


JwuaiimoHHbie модели Л/Ыкродвигатели Ракеты
/ 0 / / / / s чети. модель!
К ЮНОМУ ЧИТАТЕЛЮ Перед тобой вторая книга «Лети, модель!» (первая вышла в 1969 году). Ее задача — помочь тебе совершенствоваться в авиамодельном спорте. Ты узнаешь о более сложных моделях самолетов — сво- боднолетающих, кордовых, радиоуправляемых; о микролитражных двигателях; маленьких ракетах. Научишься их строить, запускать в воздух, выступать на соревнованиях, сможешь эксплуатировать авиамодельные двигатели. Эта книга поможет и опытному спортсмену, подскажет, каким путем ему улучшать авиамодельную технику, добиваться высоких спортивных результатов. Авторы статей: кандидат технических наук спортсмен первого разряда М. Авилов, мастер спорта О. Гаевский, мастер спорта В. Куманин, Г. Малиновский, мастер спорта Б. Мартынов, Э. Нестеров, заслуженный мастер спорта Ю. Сирот- кин, мастер спорта Э. Смирнов, кандидат технических наук спортсмен первого разряда В. Семенов, Э. Пахомов, В. Огородов. Составитель-редактор М. ЛЕБЕДИНСКИЙ,
Содержание ;. калейдоскоп моделей 8. С поршневым двигателем 25. На привязи 35. Реактивная 41. Пилотажная 45. СЕРДЦЕ МОДЕЛП-МПКРОДВПГАТЕЛЬ 46. Резиновый 52. Поршневой 63. Пульсирующий воздушно-реактивный 69. ЗА РАБОЧИМ СТОЛОМ \ 70. Прочность модели 85. Аэродинамика и скорость полета модели 93. Оптимальный режим полета модели 101. Высота полета модели с резиновым двигателем 104. Расчеты конструкции и полета маленьких ракет
Ш. КОМАНДЫ С ЗЕМЛИ Ч , >' \ 112. Управляет радиоволна 137. Секреты телеуправления 119. К О Р Д О В Ы Е МОДЕ Л П 153. КРАТКИЙ АВИАМОДЕЛЬНЫЙ СЛОВАРЬ
палещоскоп моделей
С поршневым двигателем п ростота конструкции и легкость запуска современных поршневых двигателей, особенно компрессионных, обеспечили их широкое применение на свободнолетающпх моделях (рнс. 1—5). Авиамоделисты строят модели, напоминающие по внешнему виду настоящие самолеты — это так называемые по- лукопнн (рис. 1,3), парящие (таймерные) (рис. 2), скоростные (рис. 4) и экспериментальные (рис. 5). Парящие модели и моделн-полукопнн для участия в соревнованиях выполняются в соответствии с требованиями правил, предъявляемыми к их размерам, весу и пр. Каковы же эти требования? Во-первых, вес модели в граммах должен быть больше рабочего объема двигателя, измеренного в см3, в 300 раз. Например, если на модели установлен двигатель МК-12В, рабочий объем которого 2,5 см3, то минимально допустимый полетный вес ее равен 750 г. Во-вторых, нагрузка на квадратный дециметр несущей площади (сумма площадей крыла и стабилизатора) должна быть не менее 20 г. Следовательно, если вес модели 750 г, то несущая площадь не должна превышать 37,5 дм2. На соревнованиях основной показатель для оценки полета парящих моделей и моделей- полукоппй — его продолжительность. При этом у парящих двигатель должен работать в полете не более 10 сек., у полукопни — 20 сек. Секунда полета этих моделей оценивается одним очком, причем за полет свыше 3 мин. дается максимум очков—180. Всего на соревнованиях модель должна совершить пять * полетов, суммарная оценка которых не может превысить 900 очков. * С 1968 г. число обязательных полетов танмерных молелен па соревнованиях увеличено до семи; их максимальная оценка — 1260 очков. 8
I ^*»
Хорошие парящие модели за 10 сек. работы двигателя набирают до 150 м высоты и потом планируют. Запускают их из рук. Моделн-полукоппи по внешнему виду должны быть похожи на самолет, иметь шасси, кабину и закапотированный двигатель. Запускают их с земли. Модели с поршневыми двигателями оснащены довольно сложными механизмами. На многих парящих моделях имеются программные устройства, выполняющие в полете следующие операции: "— через 9,5—10 сек. после старта останавливают двигатель; — в момент остановки двигателя (или чуть позднее) отклоняют руль направления в нужную сторону; — после остановки двигателя устанавливают в нейтральное положение руль высоты, перед этим отклоненный вниз; — через 3—3,5 мин. после старта переводят модель из планирования в принудительное снижение. На некоторых парящих моделях программный механизм в момент остановки двигателя вместо отклонения руля высоты увеличивает угол установки крыла. На моделях-полукопиях применяют устройства, выключающие двигатель через 19— 20 сек. после старта и иногда переводящие модель в принудительное снижение через 3— 3,5 мин. полета. Как правило, программные устройства представляют собой пружинные механизмы типа часовых с одним или несколькими кулачками. У скоростных моделей с поршневыми двигателями главный спортивный показатель — средняя скорость при пролете мерной базы длиной 100 м в двух направлениях — по ветру и против ветра. Их, как правило, снабжают программными и гироскопическими устройствами, не позволяющими модели отклоняться в сторону при полете над мерной базой. Программный механизм, воздействуя на руль высоты, переводит модель в нужный момент в горизонтальный полет или в полет с небольшим снижением; после прохода базы программный механизм останавливает двигатель, а иногда и выбрасывает парашют, при помощи которого модель снижается. Экспериментальные модели — это модели необычных схем: с гибким крылом (см. рис. 5), типа «утка», «летающее крыло» и т. п. Более подробно расскажем тебе о моделн- полукопнн, напоминающей самолеты Я-6, Я к-12 и др. Рнс. 1. Схема ыоделп-полукопни самолета с поршневым двигателем и ее чертежи 10
ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА в|г-1в0Ч /gs U.|20470-l^-g00—** -1150- -610 3 ^3-@W — 630 - " - fi" ПРОФИЛЬ СТАБИЛИЗАТОРА 140-»| 1.2 2^4 <=^ 2.5^8 !.5 ,^*'°ПР0ФИЛЬ КРЫЛА 4^20 2.5x8 Рис. 2. Парящие модели с поршневыми двигателями: А — модель А. Гречина (СССР); Б — модель Э. Фри- геса (Венгрия); В — модель Е. Вербицкого (СССР) 12
На ней установлен компрессионный двигатель МК-12В. Модель имеет легкую, но прочную конструкцию, устойчива в полете и поэтому рекомендуем ее для постройки. На рис. 1 даны общая схема модели и ее чертежи. Модель имеет высокорасположенпое крыло, состоящее из двух консолей, которые крепятся к фюзеляжу при помощи дюралюминиевых пластин. Фюзеляж смешанной конструкции: передняя часть—наборная из фанерных шпангоутов, стрингеров, фанерных боковин и буковых балочек; задняя часть — ферменная. Двигатель установлен на подмо- торной раме, выполненной из двух буковых балочек, и закрыт капотом. Шасси крепится к фюзеляжу при помощи металлических скоб и резиновых колец, что исключает поломку модели при посадках: при очень сильных ударах резиновые кольца рвутся, шасси выходит из своего крепления и модель садится на фюзеляж. Посадка на фюзеляж более Рис. 3. Модель-полукоппя самолета безопасна, чем на шасси, когда поверхность земли неровная. Стабилизатор модели неразъемный; его крепят к фюзеляжу за килем. Ограничитель времени полета — фитильный. Небольшой бачок для горючего и механический таймер, предназначенный для выключения двигателя, установлены в передней части фюзеляжа. Изготовление модели начинай с вычерчивания рабочих чертежей, подготовки стапелей, инструмента и материалов. При постройке этой модели используй стапель для раздельной сборки каждой консоли крыла. Расскажем об. изготовлении частей модели. Начнем с фюзеляжа. Прежде всего вычерти возможно точнее в натуральную величину боковины фюзеляжа и шпангоуты. Размеры, необходимые для этого, бери с рис. 1 и 6. Боковины и шпангоуты аккуратно вырежь ножом по линейке или выпили лобзиком. По краям шпангоутов наклей усиливающие рейки сечением 2x2 мм из сосны или липы. Такие же рейки наклей в указанных на рис. 7 местах на боковины. Все шпангоуты, за исключением шпангоута 1, должны быть об- Рис. 4. Скоростная модель легчены. Шпангоуты 1, 2, 3 и 4, кроме того, имеют вырезы в виде квадрата со стороной 10 мм для балочек подмоторной рамы, выструганных из прямослойного бука (или березы). Сечение балочек 10 X 10 мм, длина 200 мм. Четыре основных стрингера фюзеляжа сечением 5X5 мм изготовить из прямослойной сосны. Раскосы и распорки фюзеляжа имеют сечение 4x2 мм, материал — липа, в крайнем случае сосна. Собирать фюзеляж рекомендуем в следующем порядке. Начни со сборки двух боковых панелей. Нижний стрингер приклей встык к боковине, верхний — наложи на боковину и приклей, но предварительно в месте приклейки подрежь его на толщину боковины, т. е. до сечения 5x4 мм. Раскосы ставь строго по чертежу. При сборке панелей, которые на чертеже выглядят совершенно одинаково, обрати внимание па то, что у одной из них боковину надо класть на панель сверху, а у другой снизу. Заметь также, что раскосы на наружной поверхности фюзеляжа должны быть на одном уровне со стрингерами. Шпангоуты 1, 2, 3 и 4 надень на балочкн подмоторной рамы и приклей их в нужном положении. Затем готовые боковые панели фюзеляжа соедини между собой шпангоутами 1, 2, 3 и 4 и приклей к ним, а затем, проверяя правильность расположения по чертежу, в нужных местах приклей остальные шпангоуты. При сборке фюзеляжа боковины должны оказаться снаружи, а не внутри фюзеляжа. При этом тщательно проверяй положение шпангоутов и перпендикулярность их Рис. П. Модель самолета с гибким крылом 13
-\4Г~ _2tt Рис. 6. Шпангоуты фюзеляжа плоскости к оси фюзеляжа. Убедившись в том, что все сделано хорошо, дай высохнуть клею, а затем, закрепив стрингеры в конце фюзеляжа, приклеивай раскосы и распорки на верхней и нижней его сторонах, не допуская перекосов. Установку вспомогательных деталей делай, как показано на рис. 1 и 7. У собранного фюзеляжа (без киля и креплений) тщательно проклей все соединения, после чего аккуратно зачисти фюзеляж шкуркой. Киль имеет сосновые переднюю и заднюю кромки с сечениями, уменьшающимися ст 7x4 мм у фюзеляжа и до 5x3 мм у закон- цовки. Косые нервюры сделай из липовых реек сечением 4X1 мм. Руль направления и кнлеватость вырежь из полуторамнллнметро- вого липового шпона. Руль приклей отклоненным вправо примерно на 5°. Собранный и зачищенный киль установи строго по оси фюзеляжа. Запомни: неправильно поставленный киль может явиться причиной аварии! Киль устанавливают на миллиметровой липовой пластинке шириной 10 мм, приклеенной к распоркам фюзеляжа в его хвостовой части (см. рис. 7, Е). Длину пластинки сделай по чертежу. К передней кромке киля плотно примотай проклеенными нитками костыль, выгнутый из 1,8—2 мм проволоки ОВС. Место крепления костыля подкрепи сосновыми раскосами сечением 2x2 мм. Узел крепления киля показан на рис. 7, Е. Крепление стабилизатора к фюзеляжу понятно (см. приведенные чертежи и рисунки). Крепление шасси (см. рис. 7, Д) состоит из двух пластин, вырезанных из миллиметрового дюралюминия, и двух бамбуковых штырьков диаметром 5 мм. Пластины приклей и плотно примотан нитками к сосновым репкам сечением 5x5 мм, после чего вместе с рейками вставь в пазы, вырезанные в шпангоутах 3 и 4, и приклей их к стрингерам и шпангоутам. Нижние отсеки фюзеляжа (между шпангоутами 1, 2, 3 и 4) заклей миллиметровой фанерой. Консоли крыла крепятся на фюзеляже с помощью двух пакетов дюралюминиевых пластин. Пакет, установленный на шпангоуте 5, состоит из трех пластин толщиной 1 мм Рис. 7. Изготовление фюзеляжа: А — подготовка к сборке; Б — собранный фюзеляж; В — заделка задней части фюзеляжа; Г — заделка передней части фюзеляжа; Д — узел крепления шасси; Е — установка киля; Ж — подкрепление узла заделки костыля; 1 — правая панель; 2 — левая панель; 3 — сборка шпангоутов 1, 2, 3, 4 на балках; 4 — шпангоуты; 5 — задняя бобышка (липа); 6 — кница (липовый шпон толщиной 0,5 -г- I мм); 7 — крючок крепления стабилизатора (проволока ОВС диаметром 1,4 лил); 8 — пластина крепления шасси (дюралюминий толщиной 1 мм); 9 — рейка (сосна сечением 5X5 мм); 10 — штырь (бамбук диаметром 5 мм); II — шайбы (целлулоид толщиной 1 мм); 12 — законцовка киля (липа); 33 — раскосы (сосна сечением 2X2 Jtt.il) 14
/yyyw^ww--u
У8 8,5 19,3 23.4 27,6 29,0 28,6 27,1 24,4 21,0 16,8 12,0 6,8 Ун 8,5 6,4 7,2 9,0 Ю,0 10,5 10,3 10,0 9,6 8,4 7,4 6,4 Рис. 8. Профиль крыла и шаблоны иершор: А — профиль крыла и таблица для его построения; В — шаблоны нервюр 1,' 2, 3; В — шаблоны нервюр 4, 5; Г — шаблоны нервюр 6, 1 и 8; Д — шаблоны нервюр Я, 10, 11 и 12; Е — шаблоны носиков 13—13; Ж — шаблоны носиков 19, 20 и 21 каждая (или из двух пластин по 1,5мм); пакет у шпангоута 6 собран из двух пластин толщиной по 1 мм. Пакеты привернуты к шпангоутам трехмиллпметровыдш винтами. Размеры пластин указаны на рис. 9. Устанавливать пластины на шпангоутах па- до только после сборки консолей крыла, в которых предусмотрены специальные коробочки крепления. Свободные концы пакетов пластин входят в эти коробочки (с.м. об этом ниже). Каждая консоль крыла имеет двенадцать целых нервюр и девять полунервюр. Все они (за исключением нервюры 1) изготавливаются из миллиметровой фанеры и имеют облегчения (рис. 8). Нервюры 1 обеих консолей крыла необлегченные, из двухмиллиметровой фанеры. Все размеры, необходимые для построения профилей крыла и шаблонов нервюр, ты найдешь на рис. 8. Переднюю и заднюю кромки выстругай из липы; сечение передней кромки 4x4 мм, задней 15x3 мм. Основной лонжерон состоит из двух сосновых полок переменного сечения: Рис. 9. Крепление крыла: А — изготовление узла крепления крыла на фюзеляже; Б — изготовление узла крепления на консоли крыла; В — возможные дефекты установки консолей крыла: а — перекошены относительно фюзеляжа оба пакета пластин; б — перекошены относительно друг друга передний и задний пакеты пластин; в — перекошены коробки крепления относительно лонжеронов; г — правильно установленные консоли; 1 — пластина пакета, установленного на шпангоуте 5 (дюралюминий); 2 — пластина пакета, установленного на шпангоуте 6 (дюралюминий); 3 — винты крепления пластин; 4 — стенки коробки (фанера толщиной 1 ММ); 5 — рейки (береза, бук); 6 — шпон (липа) 13
г\ r\ 2 Лети, модель, II 17
Ув Ун 3,0 3,0 7,0 0,8 6,5|< 8,4 ^—1 « 8,5 0,4 | =н Я - 10,0 0 *ft >JI 10,3 0 9,6 0 8X16,8 9.Q 0 8,0 0 168 6,5 0 4,6 0 2.6 0 0,3 0 . _l 10,5 »■ Pirc. 10. Профиль стабилизатора и шаблоны нервюр: А — шаблон нервюр 0 и 10 (10а); В — шаблон нервюр 1—6 (1а — 6а); В — шаблон носиков 7—9 (7а — 9а) 10x2 мм от корневой нервюры до нервюры 8 и 7X2 мм от нервюры 9 до законцовки. Между полками приклеены стенки из 0,5—0,7-мм липового шпона. Вспомогательный лонжерон длиной от корневой нервюры до нервюры 5 имеет две полки сечением 3X3 мм. Законцовки выклеены из пяти липовых реек толщиной 1 мм на специальной оправе. К лонжеронам приклеены коробочки, с помощью которых крепятся консоли к фюзеляжу. Каждая коробочка склеена из двух фанерных стенок и двух буковых или березовых реек. Изготовлять коробочки рекомендуем в таком порядке: на одну из стенок коробочки наложи пакет пластин, а затем с двух сторон вплотную к этому, пакету приклей к стенке обе реечки; смазав их сверху клеем, наложи на них вторую стенку и обмотай коробочку резиной для просушки. Чтобы пластины при этом не приклеились к коробочке, смажь их предварительно маслом. Высохшие коробочки зачисти шкуркой, приклей к лонжеронам и плотно примотай к ним нитками. Следи за тем, чтобы крыло при его присоединении к фюзеляжу не перекашивалось. Это может произойти, например, из-за неправильного изготовления коробочек, их смещения относительно лонжеронов, перекоса пластин (рис. 9). После приклеивания коробочек крепления исправь, если надо, положение нервюр 1 на каждой консоли так, чтобы между ними и фюзеляжем не было щели. После устранения всех дефектов креплений отсеки между нервюрами 1 и 2 заклей шпоном толщиной 1 мм. Все крыло после просуш- ки тщательно зачисти шкуркой. Чтобы консоли крыла держались плотно на пластинах, изогни их, как показано на рис. 9. Стабилизатор этой модели имеет перекрещивающиеся (ферменные) нервюры, обеспечивающие большую жесткость; для увеличе- 18
V ч Рис. 11. Узел крепления стабилизатора: 1 — Задний крючок; 2 — передний крючок; 3 — рейка (сосна 3 X 3); 4 — уголки (липовый шпон) пия прочности лонжерон имеет две полки. Обе они выструганы из сосны и имеют постоянное по длине сечение 5X2 мм. Передняя и задняя кромки сделаны из липы сечением соответственно 5X4 и 10 X 2,5 мм. Все нервюры и носики (рис. 10) выполнены из липового миллиметрового шпона или мнл- -50-55—-| Рис. 12. Шасси: 1 — стойка (проволока ОВС диаметром 3 мм); 2 — подкос (проволока ОВС диаметром 3 мм); 3 — шайоа (латунь или жесть толщиной 0,5—1,0 мм); 4 — медная проколока (обмотать в месте пропиленного паза); - 5 — колесо ® U 52 - Отверстие для иглы #Ю 1 l ЧУ \ г L J Вид сверху | | Вид сбону | © I 1 / II Отверстие для продувки / _JL.2(^ Вид снизу Отверстие для контрпорщни ф 14 \ \ L-31-i /. © ^ © -л а по „а-а" Рис. 13. Капот: А — общий вид оправки; Б — изгибание металлической заготовки вокруг оправки; В — выколачивание заготовки по оправке; Г — выколоченный и снятый с оправки капот; Д — готовый капот (вид сзади); Е — чертеис готового капота (все неуказанные размеры, необходимые для изготовления капота, возьми с чертежа фюзеляжа, рис. 1); Ж — общий вид капота, выклеенного из ткани; I — соединительные пластины (дюралюминий толщиной 1 ММ); 2 — трехмиллиметровые винты с гайками и шайбами лнметровой фанеры. Законцовкн стабилизатора сделай из липовой пластинки толщиной 5 мм. Крепление стабилизатора показано на рис. 11, крючки крепления выгнуты из толстой (диаметром 1,4 мм) проволоки ОВС. Шасси модели (рис. 12) состоит из стоек и подкосов из трехмиллиметровой проволоки ОВС и колес. Места соединения стоек с под- 19
-1 J_ ® © I— 14-J Рис. 14. Бачок для топлива: А — чертеж бачка; Б — детали бачка; В — собранный бач чок; 1 — обечайка (целлулоид); 2 — стенка (целлулоид); 3 — топливная трубка (медь или латунь); i — дренажная трубка (медь или латунь); 5 — заправочная трубка (медь или латунь) косами обмотай медной полумиллиметровой проволокой и тщательно пропаяй оловом, применив паяльную кислоту. Колеса лучше подобрать готовые, от каких-нибудь игрушек. Часто бывают в продаже и отдельные колеса для моделей. Выбирай их диаметром 60— 70 мм, но не очень тяжелые — весом не более в4 ii4iti - 33 ■ 46 - 62 - 50 г каждое. Колеса закрепи на осях припаянными шайбами и медной проволокой. Для надежности крепления необходимо, чтобы расстояние между стойками шасси и подкосами было на 10—15 мм больше, чем расстояние между крючками крепления шасси. Чтобы уменьшить сопротивление модели, двигатель ее закрывают обтекателем, или, как его чаще называют, капотом. Капот этой модели изготовлен из миллиметрового листа мягкого алюминиевого сплава типа АМгАМ или АМц способом выколотки на специальной оправке. Оправку вырежь из липового или соснового бруска. Ее форма должна соответствовать форме будущего капота. Вырезанную из листа заготовку капота оберни вокруг оправки и для придания необходимой формы обколоти киянкой. Все излишки заготовки обрежь, вырежь отверстия для иглы, винта контрпоршня и трубок бака. Капот зачисти напильником, шкуркой и отполируй. Если у тебя нет алюминиевого листа, не горюй: капот можно выклеить (на такой же оправке) из четырех-пяти слоев трикотажной ткани (например, старых капроновых чулок и т. п.), проклеенных казеиновым или столярным клеем, в крайнем случае — нитроклеем. Чтобы капот не приклеился к оправке, смажь ее предварительно маслом и оберни одним- двумя слоями папиросной бумаги. Выклеенный капот загрунтуй эмалитом и тщательно задет. 2 Дет.З 11 ^ г,d -i R3 ■г 1.5 _» И -I 1%, i a I i —U— R3 | а U |8 —-I La . т \К2 1 Рис. 15. Временной механизм (рычаг 3 показан повернутым по часовой стрелке): 1 — крышка (латунь или жесть толщиной 0,5 мм); 2 — упор (латунь или жесть толщиной 0,5 мм); 3 — рычаг (сталь толщиной 1 мм); 4. — гайка чисть шкуркой. Готовый капот покрась нитрокраской. Капот крепится к фюзеляжу четырьмя винтами, ввертываемыми в гайки, приклеенные к внутренней стороне фанерных боковин фюзеляжа. Капот модели и его крепление показаны на рис. 1 и 13. На модели использован компрессионный двигатель МК-12В, установленный на балоч- ках цилиндром вниз. Для удобства регулиров- 20
% ки и запуска жиклер двигателя переставь иглой вверх. Отверстия в балках под трехмиллиметровые винты крепления распили надфилем так, чтобы они стали продолговатыми. Это позволит поворачивать вал винта вбок при регулировке модели. Перед запусками модели придай валу предварительное отклонение на 1—2° вправо и вниз. Для этого на задние винты двигателя, между балоч- ками и лапками картера, надень шайбы толщиной 0,5 мм. Бачок для топлива (рис. 14) склей из 0,8—1-мм листового целлулоида, лучше всего бесцветного. Клеить нужно нитроклеем или эмалитом. В бачок вставь и закрепи клеем три медные или латунные трубочки внешним диаметром 3 мм, внутренним — 2 мм: одну ко дну бачка — через нее топливо из бачка пойдет к двигателю, две другие, длинную и покороче, спаяй вместе и вставь в бачок сверху. Длинная трубочка должна не доходить примерно на 2 мм до дна бачка, а короткая находиться на уровне верхней стенки бачка либо немного ниже, но не более чем на 2 мм. Через длинную трубочку ты будешь заливать топливо в бачок, короткая— дренажная. Чтобы трубочка приклеилась плотно, в нужных местах обмотай ее нитками. Склеенный бачок проверь на герметичность, для чего плотно закрой отверстие топливной трубочки и помести бачок в воду. Надувая его слегка воздухом через две остальные открытые трубочки, следи, не появятся ли пузырьки воздуха. Пузырьки могут прорываться только через щели и отверстия в бачке. Замеченные дефекты устрани. Проверенный бачок приклей под капотом к шпангоуту 1. Рис. 17. Шаблоны винта Рис. 16. Установка двигателя, временного механизма, винта н бачка: 1 — двигатель МК-12В; 2 — бачок; 3 — временной механизм; 4 — топливная трубка (ниппельная резина); 5 — винт; 6 — кок; 7 — шайба; 8 — винты крепления двигателя; 9 — винты крепления временного механизма; 10 — боковина фюзеляжа Остановить двигатель в заданный момент времени можно, прекратив подачу топлива путем сжатия резиновой трубочки, подводящей топливо от бачка к двигателю. Это делает временной механизм (таймер), изготовленный из автоспуска для фотоаппаратов. Такие автоспуски продаются в фотомагазинах. Перед установкой автоспуск нужно переделать следующим образом (рис. 15). Сними с автоспуска все наружные детали и верхнюю крышку. Сделай новую верхнюю крышку из • 1 с * V s ч_ т >- U- =г- LL АЕ ;л 120 эн зи HI ГА С BE IP XV - "" lZ » 21
ШАБЛОН -1—1—I—1—1—I—U mw: r .« Рис. 18. Кок: 1 — гайка (материал Д1Т); 2 — кольцо (материал Д1Т) жести или латуни толщиной 0,5 мм более длинную, чем снятая. К новой крышке припаяй упор из того же материала; в упоре просверли отверстие диаметром 4-f-5 мм. Взамен снятого диска на вал автоспуска установи и закрепи гайкой рычаг из миллиметрового стального листа. Отверстие для вала в этом рычаге при помощи надфиля сделай четырехугольным. Гайку крепления рычага закрепи пайкой или приклей, чтобы во время работы двигателя она не отвернулась. Таймер установи после оклейки и окончательной отделки фюзеляжа. Между шпангоутами 1 и 2 вырежь отверстие, вставь в него таймер и закрепи на месте четырьмя трехмиллиметровыми винтами, ввернутыми в гайки, приклеенные к внутренней стороне боковины. После этого соедини карбюратор двигателя и бачок резиновой трубкой, пропущенной через отверстие упора механизма (рис. 16). При этом не допускай перегибов трубки — они будут мешать поступлению топлива в двигатель. Проверь работу таймера: рычаг его, повернувшись против часовой стрелки под действием пружины, должен надежно сжать трубку и прекратить доступ топлива. Чтобы отрегулировать продолжительность работы двигателя, поверни рычаг механизма по часовой стрелке; топливная трубка осво- Рнс. 19. Лыжа, устанавливаемая на модель взамен шасси при регулировке: 1 — лыжа (проволока ОВС диаметром 3 мм); 2 — подкос (проволока диаметром 3 мм) бодится, и топливо потечет к двигателю. Запусти двигатель и отрегулируй его число оборотов. Отпусти рычаг и замерь время срабатывания от начала его движения до момента остановки двигателя. Сделав несколько таких замеров, найди и отметь на крышке механизма начальное положение рычага, при котором время срабатывания равно 18— 19 сек. Следи за чистотой таймера, не допускай загрязнения — это может вызвать его остановку в полете. Периодически контролируй точность работы таймера (на соревнованиях — перед каждым полетом), в зависимости от температуры время срабатывания может изменяться. Винт вырежь из букового или березового бруска (размеры его 18X12x220 мм) по шаблонам, показанным на рис. 17. Кок винта выточи из дюралюминия (например, Д-16Т). Размеры, необходимые для его изготовления, даны на рис. 18. Модель оклей длинноволокнистой (в крайнем случае папиросной) бумагой и покрой жидким эмалитом три-четыре раза. Кабину заклей тремя кусочками очищенной от эмульсии фотопленки. Во избежание коробления пленки используй ацетон или жидкий эмалпт. Ну вот, у тебя все готово для сборки модели! Приступая к ней, познакомься с особенностями сборки данной модели. Винт установи так, чтобы при остановке двигателя он каждый раз занимал горизонтальное положение, и противном случае при посадке модели лопасти будут поломаны. Проверь, нет ли перекосов у крыла, стабилизатора и киля; замеченные дефекты устрани, после чего определи положение центра тяжести модели: он должен находиться на расстоянии ПО—115 мм от передней кромки крыла. Чаще всего центр тяжести впервые собранной модели находится 22
Рис. 20. Регулировка моторного полета модели с поршневым двигателем: А — модель каСрирует (увеличь наклон пала дпнгателя пина); Б — модель летит со спиясснисм или Вся набора высоты (уменьши наклон пала двигателя штз): В — модель летит с левым разворотом или без разворота вообще (увеличь отклонение вала двигателя вправо): Г — модель летиг с крутым правым разворотом (уменьши отклонение вала двигателя вправо). (На схеме условно, для наглядности, локазаиы большие углы отклонения вала двигателя; практически эти < углы значительно меньше. примерно 1—3°)
дальше, поэтому приходится загружать нос модели свинцовыми пластинами, подбирая их вес так, чтобы получилась нужная центровка, и закрепляя их на подмоторнои раме или шпангоуте 1. Сделав это, проверь вес модели, он должен быть не менее 750 г, однако нежелательно, чтобы он был более 800 г. Обязательно проверь правильность установки стабилизатора; разность углов установки крыла и стабилизатора должна быть равна 2,5—3°. Когда все будет сделано, модель собрана и обеспечена нужная центровка, ты можешь приступать к регулировке модели в полете, а затем и к ее запуску. Регулировку этой модели выполняй, пользуясь следующими указаниями: при регулировке планирующего полета изменяй установочный угол стабилизатора, поднимая вверх или опуская вниз заднюю его кромку, и отклоняй руль направления; при регулировке моторного полета смещай вниз или вверх и вбок вал двигателя. Регулировку планирования производи со снятым винтом, первоначально при запусках модели из рук. Сила толчка должна быть достаточно большой, так как эта модель тяжелая и летает быстрее. Шасси также полезно снять: установи взамен его амортизирующую лыжу (рис. 19). Правильно отрегулированная модель при запуске из рук должна планировать полого и с очень небольшим разворотом вправо. Такого полета добивайся изменением положения стабилизатора и руля направления. При регулировке моторного полета (рис.20) запускай модель сначала при малых оборотах двигателя, причем время его работы ограничь пятью-семью секундами. Если в полете модель кабрирует, увеличь наклон вала двигателя вниз, подложив под лапки двигателя на задних винтах■его крепления более толстые шайбы. При пикировании надо поступать наоборот. Излишне крутой разворот вправо уменьшай поворотом вала двигателя влево, а при развороте влево или при полете по прямой увеличь поворот вала двигателя вправо. Для изменения угла отклонения вала двигателя вбок ослабь затяжку всех четырех винтов крепления и легким постукиванием сбоку по шейке картера придай валу нужное положение и вновь затяни крепежные винты. Модель с правильно установленным двигателем, работающим на малых оборотах, должна летать правыми кругами диаметром 70—100 м, плавно набирая высоту. После остановки двигателя модель должна планировать с правым разворотом кругами диаметром 40—50 м. Добившись нормального полета модели с двигателем, работающим на малых оборотах, продолжай регулировку в том же порядке, постепенно увеличивая обороты двигателя до максимальных. Никогда не запускай модель сразу же при максимальных оборотах двигателя. Поступая так, ты рискуешь разбить ее. Чем сложнее модель и чем больше труда ты затратил на нее, тем внимательнее нужно ее регулировать. Поэтому не торопись запускать модель, тщательно проверь перед полетом: есть ли перекосы, правильность сборки, четкость работы двигателя и механизмов. Особенно внимательно отнесись к винту. При поломке винта заменяй его обязательно новым, выполненным по тем же шаблонам. Все запуски модели с работающим двигателем, в том числе и регулировочные, производи с ограничением времени полета; модель, запущенную без фитиля, можно потерять.
На привязи в центре площадки кордодрома, похожей на большую цирковую арену, стоит спортсмен с поднятой вверх рукой. А высоко над его головой в голубом безоблачном небе выписывает замысловатые кривые модель самолета, удивительно похожая на настоящий (рис. 1). И кажется, что она повинуется приказам человека, с которым ничем не связана. Но это не так. Если присмотреться внимательнее, можно разглядеть тонкую стальную проволоку (корду), с помощью которой авиамоделист искусно управляет моделью, заставляя ее выполнять различные, подчас очень сложные маневры. Модель летает на привязи. Она не может удалиться от руки спортсмена более чем на длину корды. Это отличает кордовую модель от свободно- летающей. Система привязи является одновременно и системой управления кордовой моделью. Она состоит из одной или двух тонких стальных проволок, с "одной стороны прицепленных к ручке управления, с другой — к петлям (поводкам), связанным с рулем высоты модели (рис. 2.). Кордовые модели очень популярны. Они бывают различные ввдов: скоростные — подчинены достижению максимальной скорости; пилотажные— способны выполнять сложные фигуры высшего пилотажа; гоночные — соревнуются в наиболее быстром прохождении мерной дистанции; «воздушного боя» — предназначены для победы над соперником в «воздушном бою» (отрубают привязанную к хвосту бумажную ленту); наконец, копии — с большой точностью воспроизводят внешний вид, оборудование и отделку настоящих самолетов (рис. 3). На всех перечисленных видах кордовых моделей устанавливают двигатели внутреннего сгорания — калильные или компрессионные. Почти все они имеют, как правило, один двигатель; модели-копии в зависимости от типа само- 25
лета, который они воспроизводят, могут иметь два, три, четыре и более двигателей. Это очень интересный вид авиамоделизма. С чего начать новичку? Многим кажется, что проще всего, скопив деньги, купить двигатель н, кое-как построив модель, запустить ее. Представь себе: ты устанавливаешь на модель двигатель, выходишь на круг и... дальше все идет не так, как ты думаешь. В девяти- случаях из десяти после первого же полета модель бывает разбита, двигатель сломан, интерес к дальнейшей работе потерян. Значит, так действовать нельзя, надо начинать с «азбуки». Даже летчики, ставшие знаменитыми, осваивали сначала простой учебный самолет. Поэтому первая работа начинающего — постройка учебного кордового самолета (рис. 4 и 5), такого простого, что сделать его можно за один вечер. Про летчиков мы сказали не случайно: управление кордовой моделью и пилотирование настоящего самолета имеют много общего. Осваивать технику пилотирования проще на неприхотливой модели, которую и восстановить проще, которая многие ошибки «прощает», исправляет их сама, как это делает учебный самолет. Однако вернемся к нашей учебной кордовой модели. Из рисунка видно, что она напоминает настоящий самолет, но у нее нет двигателя, хотя имеется воздушный винт. Оговоримся сразу — он декоративный. Когда модель летит по кругу, он вращается от встречного потока воздуха и придает модели большее сходство с самолетом. Но что же двигает модель вперед и заставляет ее лететь? Тяга, создаваемая кордой. Проверь это сам: поставив модель на ровном месте и вытянув корды, возьми в правую • ч '■40> \. о' J- 1 / Л 1 I ? Ч* Рис. I. Кордодром — специальная площадка, на которей проводятся соревнования кордовых моделей. Справа и слева—трибуны для зрителей; на первом плане — основная площадка (круг с бетонным или асфальтовым покрытием для взлета и посадки моделей), огражденная проволочной сеткой; на втором плане — тренировочные площадки; сзади — палаточный лагерь участников соревнований руку рукоятку управления и, поворачиваясь на ногах, энергичным кругообразным движением начни двигать модель вокруг себя против часовой стрелки, стараясь держать корды натянутыми. Модель немного пробежит на колесиках, а затем, разогнавшись, оторвется от земли и полетит по кругу (рис. 6). Теперь, продолжая вращаться, попробуй двигать ручку управления на себя и от себя (рис. 7). Ты увидишь: когда ручка берется на себя, модель поднимает нос и набирает высоту, а если ручка дается от себя, модель, опустив нос, снижается. Чем быстрее ты будешь вращаться, раскручивая модель, тем ощутимее становится действие руки па руль высоты. Итак, ты познакомился с некоторыми приемами пилотирования кордовой модели. Возможно, что при первых запусках ты почувствуешь головокружение и тошноту. Со временем это пройдет. Но если головокружение и тошнота не проходят, прежде чем продолжать, посоветуйся с врачом. 26
л« \ t \ << JS •*., ♦^ с * ->3 -"" г W i ^ \ Y л ') I »■•*? ,■ч . •-n:« . ^Ч X **+• п у Однако и в том случае, когда ты легко вращаешься, не ощущая неприятных чувств, не увлекайся: сделав три-четыре круга, отдохни. Чтобы посадить модель, вращайся медленнее — убавь скорость, как на настоящем самолете. Модель начнет опускаться. Чтобы она не стукнулась во время приближения к земле, ручку надо брать плавно на себя. Если при этом ослабевает натяжение корды, полезно сделать два-три быстрых шага назад. Не смущайся, если посадки не сразу будут получаться красивыми. Но вот учебная модель освоена. Ты научился выполнять взлет модели, полет по кругу, делать классическую посадку «на три точки», без взмываний. У тебя уже совсем не кружится голова, даже когда ты вертишься с моделью 15 мни. подряд. Спрашивается: чем заниматься дальше, какую модель построить? Наш совет — иди от простого к сложному постепенно. Твоя первая кордовая модель с двигателем должна быть тренировочной. Для нее приобрети двигатель МК-16 или МК-12-В. Они надежны, просты в обращении и недороги, работают на горючей смеси из эфира, керосина и минерального масла (например, автола), взятых поровну. Тренировочную модель можно собрать нз посылки, выпускаемой заводом ДОСААФ, но гораздо интереснее построить самому, например кордовую модель самолета «Октябренок» по прилагаемым чертежам (рис. 9). Она очень проста в постройке, отлично летает и легко пилотируется, может выполнять «показательные полеты» с вымпелом или флажком, как самолеты-знаменосцы на воздушном параде в Тушино, а также поднимать в воздух мелких животных (например, белых крыс и мышеи), сбрасывать куклу- парашютиста и т. п. Такие полеты очень интересно проводить в пионерском лагере. Для постройки тренировочной кордовой модели самолета «Октябренок» потребуются следующие материалы: — фанера (500 X 250 мм) толщиной 1—1,5 мм (нз нее 27
Рис. 2. Система управления кордовой моделью: I _ ручка управления; 2 — корды (стальная проволока 0,15—0,20 мм)- 3 — поводки (стальная проволока 0,2—0,5 мм); i — трехплечая качалка; 5 — рулевая тяга; в — кабанчик руля высоты; 7 — руль высоты * • " **%■*' •J выпили нервюры крыла; можно заменить тонкими пластинками из липы); — сосновые рейки длиной 550 мм, сечением 10 х 3 мм (для лонжеронов крыла); — сосновые рейки длиной 250 мм, сечением 7X3 мм (для каркаса стабилизатора); — липовая или сосновая дощечка длиной 450 мм, шириной 40 мм, толщиной 7 мм (для основания фюзеляжа); — фанера (450 X 120 мм) толщиной 3 мм (для спинки фюзеляжа и киля); —" клей казеиновый или эмалит 25 г; — стальная двухмиллиметровая проволока или листовой дюралюминий (для шасси); — тонкая жесть от консервной банки (для топливного бачка); — тонкая стальная проволока (например, балалаечная струна для поводков); — бумага, пергамин или плотная писчая, один лист размером 500 X 600 мм для обтяжки; — краска 100 г — эмаль или нитро (для окончательной отделки). Фюзеляж модели сделай из липовой или сосновой дощечки (рис. 8). Дощечку выстрогай таким образом, чтобы ее толщина от переднего обреза до линии задней кромки крыла была 7 мм. а далее к хвосту постепенно уменьшалась до 3 мм. Переднюю часть дощечки для усиления с обеих сторон оклей двухмиллиметровой фанерой, здесь установлен двигатель. Здесь же крепят стойки шасси, изготовленные по шаблону (рис. 9). Вырез для двигателя сделай лобзиком с мелкозубой пилкой. Двигатель прикрепи в вырезе четырьмя болтами, отверстия для которых просверли сверлом диаметром 3 мм. Позади двигателя, на расстоянии 3 мм от всасывающе- Рис. 3. Кордовая модель-копия самолета Ил-18
Рис. 4. Учебный кордовый самолет (общий вид и детали): 1 — ручка управления; 2 — корды; 3 — поводок; 4 — трехплечая качалка; 5 — рулевая тяга; в — кабанчик руля высоты; 7 — руль высоты; 8 — киль (фанера толщиной 1 мм); 9 — стабилизатор (фанера толщиной 1 мм); 10 — крыло (фанера толщиной 2 мм); II — рейка-фюзеляж (сосна 5X8 мм); 12 — стойки шасси (стальная проволока диаметром 1 мм); 13 — колесо шасси (фанера 3 мм); 14 — воздушный винт; 15 — ось винта (булавка) го патрубка, установи топливный бачок из тонкой жести или склеенный из целлулоида (см. рис. 9). Его поставь на прокладку из липы размером 40 X 20 X 10 мм, необходимую для правильного поступления топлива в двигатель и полной его выработки. Под фюзеляжем установи качалку, соединенную тягой с кабанчиком руля высоты. К длинным плечам качалки после установки крыла прикрепи проволочные поводки. Треугольный стабилизатор привяжи к фюзеляжу нитками с клеем. Перед этим приклей киль, замотай нитками кончики пропила, одновременно прикрепив и заднюю кромку стабилизатора. Руль высоты размером 250 X 35 мм выпили из полу- торамиллиметровой фанеры и навесь на заднюю кромку стабилизатора с помощью узких полосок ткани (рис. 10). Кабанчик руля высоты, сделанный из полуторамиллиметро- вого дюралюминия, прикрепи к рулю двухмиллиметровы- ми заклепками (рис. 10 и 11). Рулевую тягу (см. рис. 9 и 10) изготовь из сосновой рейки сечением 5X3 мм, а к ее концам нитками с клеем примотай проволочные крючки для соединения с центральной качалкой и кабанчиком руля высоты. Крыло модели имеет один лонжерон, сделанный из сосны сечением 10 X 3 мм. Нервюры (13 штук выполни по шаблону / и одну штуку по шаблону 2) выпили лобзиком из фанеры толщиной Рис. 5. Учебный кордовый самолет (схема в трех проекциях). Цифровые обозначения деталей см. на рис. 4
Рис. 6. Так запускают учебный кордовый самолет 1 — 1,5 мм. Переднюю кромку крыла выстругай из сосновой рейки сечением 7X3 мм, заднюю— из рейки сечением 10 X X 3 мм. Задней кромке маленьким рубанком, стеклом и gBEPX Г шкуркой в сечении придан форму, показанную на рис. 12. Чтобы правильно собрать крыло, сделай его чертеж в натуральную величину. Наложив на чертеж детали крыла, & Л сев» Н^с. Рис. 7. Модель реагирует в полете на движения ручки управления АНЕРА 2 мм т ■52^ ФАНЕРА 2 к Рис. 8. Изготовление фюзеляжа кордовой модели самолета «Октябренок> намажь их клеем по месту будущей склейки и закрепи булавками. Когда клей высохнет, удали булавки, еще раз промажь детали клеем у мест склейки (рис. 14) для большей прочности и надежности. Когда все хорошо высохнет, зачисти крыло шкуркой и примотай нитками с клеем к основанию фюзеляжа (рис. 13). После этого можно заняться обтяжкой крыла. Приготовь три полоски бумаги: одну для верхней поверхности и две для нижней. Они должны быть вырезаны с припуском по 20—30 мм на каждую сторону. Затем крыло промажь клеем, как показано на рис. 15, на него аккуратно наложи приготовленную полоску бумаги. Бумагу слегка прижми пальцами к нервюре, передней и задней кромкам и поставь на просушку. Таким же порядком после высыхания верхней стороны крыла обтяни его нижнюю поверхность. Стабилизатор обтяни только с верхней стороны. Когда клей высохнет (лезвием безопасной бритвы или острым осколком стекла), срежь излишки бумаги, зачисть все неровности мелкой шкуркой и слегка обрызгай обтяжку водой из пульверизатора (если пульверизатора нет, протри обтяжку мокрой ватой, не нажимая на бумагу). Высохнув, бумага натянется, все складки и морщинки исчезнут. Теперь крыло и стабилизатор два-три раза покрой лаком или жидким эма- литом, а затем покрась краской в цвет, который тебе нравится. Для удобства перевозки крыло модели можно сделать съемным. В этом случае его прикрепи к фюзеляжу резиновой лентой сечением 4X1 мм. Следи, чтобы резиновая леита, крепящая крыло, не захлестнула качалку, поводки и рулевую тягу.
ТОПЛИВНЫЙ БАЧОН ~*&т ЗАПРАВОЧНАЯ J, ' ТРУБКА аз ПИТАЮЩАЯ ДРЕНАЖНАЯ ТРУБНА 03 ТРУБКА 03 ШАБЛОН ТОПЛИВНОГО Б uu 5 a«j I I Of Ui / ШАБЛОНЫ НЕРВЮР КРЫЛА J I * / 'h ШАБЛОНЫ ВОЗДУШНОГО ВИНТА НАПРАВЛЕНИЕ1ПОЛЕТА UITJ .ВИД СБОКУ Рис. 9. Тренировочная кордовая модель самолета «Октябренок» с компрессионным двигателем МК-16 (рабочий объем 1,5 см3)
ПОЛОСНА ТКАНИ "-РУЛЬ ВЫСОТЫ НАБАНЧИК Рис. 10. Хвостовая часть фюзеляжа кордовой модели самолета «Октябренок» (вид снизу) \ 0- РУЛЕВАЯ ТЯГА Рис. 11. Хвостовая часть кордовой модели самолета «Октябренок» (вид сбоку) Рис. 12. Сборка крыла кордовой модели самолета «Октябренок»: I — передняя кромка: 2 — лонжерон: 3 — нервюра: < — задняя кромка J? Аккуратно и тщательно изготовь топливный бачок (см. рис. 9). Запомни: двигатель будет работать хорошо, если бачок и система топливных трубок сделаны правильно. Бачок представляет собой запаянную со всех сторон жестяную коробочку, в которую вставлены и припаяны три трубки, выгнутые из жести: заправочная, дренажная (атмосферная) и питающая. Через заливную трубку в бачок наливают горючую смесь, дренажная служит для выхода воздуха во время заправки, а питающая трубка подает топливо к двигателю. Заливную трубку опусти почти до самого дна бачка; дренажную припаяй непосредственно к верхней стенке бачка; питающую вставь в правый нижний угол бачка, и она дойдет до его задней стенки. Питающую трубку соедини с двигателем небольшим кусочком гибкой (хлорвиниловой или полиэтиленовой) трубки. Перед полетами обязательно опробуй двигатель. Вновь перечитай материал о подготовке его к работе (см. стр. 52), а также заводскую инструкцию, прилагаемую к каждому двигателю. Горючую смесь приготовляй так: в чистую бутылку налей последовательно 100 см3 минерального масла (МК-22,МС), 100 см3 керосина и 100 см3 медицинского эфира. Хорошо закупорив бутылку, энергично взбалтывай смесь в течение 10—15 мин. После этого смеси надо дать сутки отстояться. В бачок топливо заправляй медицинским шприцем с толстой (ветеринарной) иглой или небольшой резиновой грушей, оборудованной такой же толстой иглой. Можно приспособить для заправки и мягкий полиэтиленовый флакончик (они имеются в продаже). Как всего удобнее запускать двигатель перед полетом Рис. 13. Крепление крыла к фюзеляжу
кордовой модели? Во-первых, обязательно надо иметь помощника. Проверив правильность соединения корд, помощник выходит из круга и берет модель в левую руку, отвернув на 1—l'/г оборота иглу жиклера. Правой рукой он провертывает несколько раз винт, чтобы подсосать в цилиндр горючую смесь, а затем резким движением двух пальцев, наложенных на лопасть винта, запускает двигатель. Эта процедура требует быстроты и ловкости: при медленном движении руки винт, если двигатель заведется, может ударить по пальцам. Поэтому ни в коем случае нельзя задерживать пальцы на винте и накладывать их при запуске следует ближе к концу лопасти (рис. 16). Как только двигатель заработает, иглой жиклера и винтом контрпоршня помощник должен отрегулировать максимальные обороты, поставить модель с работающим двигателем на землю и дать ему поработать 15—20 сек. Если двигатель работает устойчиво, без перебоев, можно выпустить модель, слегка подтолкнув ее. На этом обязанности помощника заканчиваются. Дальнейшая судьба модели зависит теперь от того, кто ее пилотирует. Чтобы не разбить модель в первом же полете, запомни следующие основные правила: — держи корды натянутыми все время — от взлета до посадки модели; — не делай ручкой управления резких движений; — если модель ровно летит на высоте 2—3 м, предоставь модель самой себе, не делай никаких движений ручкой; — когда останется мало топлива, двигатель будет давать перебои, а модель начнет снижаться, движением ручки на себя поддержи модель у земли, не давая ей грубо удариться; 3 Лети, модель, II КЛЕЙ Рис. 14. Склейка крыла кордовой модели самолета «Октябренок»: 1 — передняя кромка; 2 — лонжерон; Э — задняя кромка \ L^v**~ КЛЕЙ Рнс. 15. Обтяжка крыла модели пергамином Рнс. 16. Запуск двигателя
Рис. 17. Карабины для соединения нитей корды с поводками: 1 — катушка с кордами; 2 — карабины; 3 — поводки Рис. 18. Изготовление катушки дня сматывания корды / — при выборе площадки для запуска модели проверь, нет ли над ней проподов (электрических, телефонных и т. п.), а вокруг — препятствий, за которые может зацепиться модель. Зрителям не разрешай подходить близко н входить внутрь круга, описываемого моделью. Для запуска кордовой модели самолета «Октябренок> лучше всего применить корды из стальной проволоки (струны) толщиной 0,15—0,2 мм, длиной от 12 до 20 м в зависимости от размеров площадки. Если проволоки достать нельзя, примени капроновую рыболовную леску толщиной 0,35—0,4 мм, такой же длины. Для соединения нитей корды с поводками удобны проволочные «карабины» — застежки (рис. 17). Для сматывания и хранения корды используй катушку, показанную на рис. 18. Ее изготовь так: выпили из пятимиллиметровой фанеры три кольца по шаблону А и склей их вместе казеиновым или столярным клеем. Кольцо меньшего размера поставь внутрь. Получится желобок, в который ложится корда. Концы корды заделай узелком в отверстиях Б. Для хранения и переноски модели, если она имеет съемное крыло, изготовь из трехмиллиметровой фанеры специальный ящик—(чемодан) (рис. 19). В нем сделай отделения для инструментов и флакона с топливом, а также для ремонтных материалов (реек, клея, бумаги, проволоки и т. д.). V Jl «i !j Рис. 19. Чемодан из фанеры для хранения и переноски кордовой модели самолета «Октябренок»: 1 — отделение для фюзеляжа; 2 — отделение для инструмента; 3 — отделение для крыла; i — отделение для ремонтных материалов
Реактивная Р р азбежавшись по земле, в воздух стремительно поднялась модель самолета. Звук ее двигателя необычен: не похож на звук поршневого двигателя. Да и винта не видно. Но тем не менее микросамолет резко набирал высоту... Это — модель с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, о котором подробно рассказано в следующем разделе. На рис. 1 показана модель, сконструированная и построенная Э. Смирновым. На ней установлен такой двигатель А-7 конструкции ленинградца А. Анисимова. Модель пролетела 16 км, поднялась на высоту 600 м и продержалась в воздухе 31 мин. Реактивный микросамолет— разборный. Он состоит из следующих частей: фюзеляжа с килем и топливной системой; консолей крыла;стабилизатора; шасси; двигателя А-7. Конструкция его простая, но изготовлять его необходимо тщательно. Фюзеляж выполняй в виде долбленого носика, к которому присоедини клееную хвостовую балочку 2. Носик вырежь из заготовки, предварительно слегка склеенной из двух липовых или бальзовых дощечек размером 400Х85Х 12,5 мм. Обработай наружную поверхность и придай нужную форму заготовке, затем расколи ее и выдолби изнутри; для загрузки свинцом в носике сделай специальную камеру. Толщина стенок носика равна 1,2 мм*. При окончательной склейке между половинками носика вложи две трубочки для топливной системы. Балочку склей из четырех липовых пластин: двух — сечением 23 X 2 мм и двух — сечением 25 X 1 мм. Балочку приклей к носику. Собранный фюзеляж тщательно обработай шкуркой, а боковые края балочки закругли. Киль имеет профиль NACA-0009. Таблица для его * Толщина стеиок бальзового носика 2 мм. 35
построения дана на рис. 2. Определив по чертежу киля длину каждой нервюры, ты сможешь по этой таблице рассчитать ее профиль. Нервюры 3 киля вырежь из липового миллиметрового шпона. Из липовых реек изготовь кромки и лонжероны киля; сечение передней кромки 4: 5 X 5 мм — у балочки, 3x3 мм — у закон- цовки. Задняя кромка 5 постоянного треугольного сечения 10X2 мм. Передний лонжерон 6 сечением 5х 1 мм— у балочки и 3 X 1 мм — у за- концовки. Задний лонжерон 7 толщиной 3 мм и шириной, соответствующей толщине профиля киля в месте установки этого лонжерона. Законцовку киля 8 и руль 9 вырежь из бальзы или липы. Отсек между двумя корневыми нервюрами киля заклей миллиметровым бальзовым или липовым шпоном. Руль на киле закрепи двумя штырьками 10, 11 из мягкой миллиметровой проволоки. Шасси двухколесное, оно состоит из стоек 12 с подкосами и колес 13. Стойки и подкосы выгни из проволоки ОВС диаметром 1,8-^2 мм и спаяй. Колеса подбери готовые, диаметром примерно 30 мм. Закрепи их на осях стоек шайбами и пайкой. Для крепления стоек с подкосами в фюзеляж вклей четыре дюралюминиевые втулки 14 (их размеры указаны на чертеже), по две с каждой стороны фюзеляжа. Топливная система состоит из двух бачков и соединяющих их трубопроводов — жестких и гибких. Жесткие трубопроводы 15, 16, изогнутые из медных или латунных трубочек с внутренним диаметром 2 -=- 3 мм, при склеивании половин носика вставь в фюзеляж. Бачки изготовь из прозрачного целлулоида толщиной 0,8 ~ 1 мм. Расходный бачок 17, вклеенный в фюзеляж снизу, цилиндрической формы. Внутри бачка установлена перегородка, не доходящая до его нижней части примерно на 8 мм; в верхней части задней полости бачка есть отверстие диаметром I мм. В бачок вклеены три латунные или медные трубочки с внутренним диаметром 2 -f- 3 мм. При установке гибкими хлорвиниловыми трубочками соедини расходный бачок с металлическими трубопроводами, следя за тем, чтобы внутри фюзеляжа они не пережимались. Навесной бачок 18 обтекаемой формы установлен над фюзеляжем. Он склеен из двух выштампованных половин. Сверху в бачок вклеена горловина 19 — целлулоидная трубка диаметром 6 -=- 8 мм. Навесной бачок установи так, чтобы длинный металлический трубопровод не доходил на 1 -^ 2 мм до верхней части бачка. Топливная система (в том числе и бачки) должна быть полностью герметична. Негерметичная система не работоспособна, так как уровень горючего на входе в двигатель не будет постоянным. Горловину навесного бачка закрывай также герметично резиновой пробкой. Принципиальная схема топливной системы приведена на рис. 3. Эта система заправляется топливом через горловину навесного бачка. Топливо, проходя через топливную трубку, наполняет расходный бачок. Заполнив бачок, топливо через отверстие начинает выливаться из задней его полости. Но так как отверстие небольшое, топлива много не выльется. Заполнив навесной бачок (полностью или частично), закрой пробкой его горловину. После запуска двигателя топливо в задней полости расходного бачка установится на уровне нижнего среза перегородки. Этот уровень топлива останется, пока все топливо из навесного бачка и передней части расходного бачка не выработается до среза перегородки. Затем уровень топлива начнет понижаться, но это уже не страшно, так как, во-первых, понижение незначительно (в пределах 8 мм) и, во-вторых, происходит оно в конце работы двигателя. При выработке топлива поддерживается равновесие его уровней в обоих бачках. Каким образом? Воздух в виде пузырьков под атмосферным давлением поступает из задней полости расходного бачка под перегородкой через дренажный трубопровод в навесной бачок; давление воздуха в навесном бачке, расположенном выше расходного, в процессе работы меняется, но все время ниже атмосферного (а это возможно только в герметичной системе). Двигатель к фюзеляжу прикрепи четырьмя стойками 19, 20, 21, 22, изготовленными из проволоки ОВС диаметром 1,6 мм. Стойки проходят через фюзеляж и с обеих его сторон закрепляются припаянными шайбами. А последнюю стойку окончательно укрепи после регулировки модели. Двигатель вставь в скобу стойки: скобу стяни кольцом из стальной проволоки диаметром 0,3 мм. На задней стойке, являющейся одновременно костылем, установи небольшое хвостовое колесо 23. Крыло модели — двухлонже- ронное, оно состоит из двух консолей, крепящихся к фюзеляжу. Профиль крыла NACA-6412; таблица его координат дана на рис. 2. Нервюры 24 и носики 25 вырежь из липового шпона толщиной 1 Ч- 0,8 мм и облегчи. Облегчения сделай так, как показано на рис. 2. Переднюю 26 и заднюю 27 кромки выполни из липы сечением соответственно 2 X 2 мм и 6 X 2 мм. Лонжероны — двухполочные, сосно- 36
вые. Сечения полок 28 переднего лонжерона: верхняя — 2x2 мм, нижняя—1,8 X X 1,8 мм; полки 29 заднего лонжерона: верхняя—1,8 X Xl,8 мм, нижняя—\,5Х\,Ьмм. Так как концевые части крыла эллиптической формы, перед сборкой кромки изогни. Для этого предварительно вымоченные кромки изогни над электроплиткой, на чертеже закрепи их булавками в изогнутом положении и оставь для просушки. Чтобы они не разгибались, сними с чертежа только полностью просушенные кромки. В месте изгиба консоли крыла полки лонжеронов и кромки изогни так же, предварительно размочив место изгиба. Для хвостиков нервюр в задней кромке сделай пропилы глубиной 2 мм и шириной I -=- 0,8 мм. Закон- цовки крыла 30 вырежь из бальзы или пенопласта, в крайнем случае из липы. Между полками переднего лонжерона вклей стенки 31 из тонкого, примерно полумиллиметрового липового или бальзово- го шпона. Коробочки 32 крепления крыла вырежь из березовых брусочков, приклей и нитками плотно примотай к лонжеронам. Кроме того, к заднему лонжерону приклей рейку 33 с примотанным к ней проволочным крючком. После установки деталей крепления крыла отсек между двумя корневыми нервюрами заклей тонким липовым или бальзовым шпоном. Крыло к фюзеляжу крепится дюралюминиевыми пластинами 34, 35, установленными в центральной части фюзеляжа, в местах, указанных на рис. 1. Передний узел крепления состоит из двух пластин 31 и трех фанерных прокладок, склеенных и склепанных трубчатыми заклепками. Задний узел крепления — из одной пластины .35 и двух фанерных прокладок, также склеенных и склепанных трубчатыми заклепками. В фюзеляже прорежь насквозь прямоугольные отверстия и вставь в них плотно, на клею, пластины. Вырежь из двухмиллиметровой липовой пластины две нервюры центроплана, надень их на пластины крепления и приклей к фюзеляжу. Около заднего узла крепления насквозь просверли отверстие диаметром 5-^8 мм (для стягивания консолей резиной). При изготовлении крепления крыла будь особенно внимательным и аккуратным. Не допускай разных углов атаки на правой и левой консоли, их перекашивания после установки на фюзеляже. Стабилизатор имеет две половины, крепящиеся к килю. Профиль стабилизатора — NACA-0009, таблица его координат дана на рис. 2. Нервюры 36 вырежь из липового шпона толщиной 0,8 -=- 1 мм и облегчи. Кромки стабилизатора сделай из липовых реек: переднюю 37 у корневой нервюры сечением 4x4 мм, у за- концовки — 3X3 мм, заднюю кромку 38 у корневой нервюры сечением 6X2 мм, у за- концовки — 5X1,5 мм. Лонжерон 39 сосновый, сечение его уменьшается от 7 X 1 мм — у корневой нервюры, до 5X1 мм — у законцовки. Кромки выгибай по чертежу в размоченном состоянии. Законцовки 40 вырежь из бальзы или пенопласта. Коробочки 41 крепления стабилизатора вырежь из липы, приклей и нитками плотно примотай к лонжерону. К корневой нервюре приклей рейку 42 с примотанной к ней стальной проволокой диаметром 1 мм. Приклеив рейку, проволоку изогни скобой, как показано на рис. 1. Чтобы предохранить корневые нервюры от изгибания натянувшейся обшивкой, по их контуру приклей липовые рейки сечением 1 X 3 мм. Для крепления стабилизатора к переднему лонжерону киля приклей бамбуковый штырек прямоугольного сечения 75 X 6 X 2 мм. Отсек киля, между нервюрами которого установлен штырек, заклей липовым или бальзовым шпоном. После высыхания клея шкуркой обработай шпон, а затем к нему приклей нервюры, вырезанные из липовых брусочков и облегченные. Нервюры приклей так, чтобы установочный угол стабилизатора был равен 0°. До оклейки проделай следующее. Собери всю модель. Консоли крыла стяни резиной. Скобы крепления стабилизатора трехмиллиметровым винтом с гайкой притяни к задней кромке киля. Внимательно осмотри модель, все замеченные дефекты исправь. Нельзя обтягивать модель, имеющую перекосы крыла, стабилизатора и киля. Все тщательно проверив, приступай к ее оклейке длинноволокнистой (микалентной) бумагой, предварительно окрашенной в какой-либо яркий цвет, например, оранжевый. Можно оклеивать и папиросной бумагой, но обшивка в этом случае будет менее прочной. Рис. 1. Модель с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем: (См. стр. 38—39) 1 — передняя часть (носик) фюзеляжа; 2 — хвостовая балочка; 3 — нервюра киля- 4 — передняя кромка киля; 5 — задняя кромка киля; 6 — передний лонжерон киля; 7 — задний лонжерон киля; 8 — законцовка; 9. — руль; 10, II —штырьки; 12 —стойки шасси; 13 — колеса; И — втулки; 15, 16 — трубопроводы; 17 — расходный бачок; IS — навесной бачок; 19, 20, 21, 22 — стойки крепления двигателя; 23 — хвостовое колесо; 24 — нервюры крыла; 25 — носики- 26 — передняя кромка крыла; 27 — задняя кромка крыла; 28 — полки переднего лонжерона; 29 — полки заднего лонжерона; 30 — законцовки; 31 — стенки лонжерона; 32 — коробочки крепления крыла; 33 — рейки с крючком; 34, 35 — пластины крепления крыла; 36 — нервюры стабилизатора; 37 — передняя кромка стабилизатора; 38 — задняя кромка стабилизатора; 39 — лонжерон стабилизатора; 40 — законцовки; 41 — коробочки крепления стабилизатора; 42 — рейка с ушком; 43 — усиливающие рейки; 44 — фольга 37
УСТАНОВКА ПЛАСТИН КРЕПЛЕНИЯ КРЫЛА Фанерные Пластины толщиной 1 мм h i м' ММ 1 1~ Г I 1 II I „_ I I 1 Г I I ■§■■■■ I ^ чИ I 1Лт -42—*, Ц. Т. \ 51 1^16 \_к. ь 030 13 -180- 1^43 -130- к \ ж ^^-51 /■ КРЕПЛЕНИЕ ШАССИ -140 . -237- ПЛАСТИНЫ КРЕПЛЕНИЯ КРЫЛА ' Проволока ОВС / |-« 38 Ц-«—25- g E -101 и Крючок про вол о на (р
УСТАНОВКА РУЛЯ по V-V
ъ Ц. ги: х% Ув% Ун% 0 0 0 2,5 3,8 -1,64 5 5,36 -1,99 10 7,58 -1,99 JJJ >1 "1 20 10,34 -1,25 30 11,65 -0,38 40 11,8 0,2 50 11,16 0,65 60 9,95 0,78 70 8,28 0,85 80 6,63 0,74 90 3,33 0,39 100 0,12 0,12 Х% Ув% Ун% 0 0 0 2,5 1,96 -1,96 Б 2,67 -2,67 10 3,51 -3,51 20 4,3 -4,3 30 4,5 4,5 40 4,35 -4,35 50 3,97 -3,97 60 3,42 -3,42 70 2,75 -2,75 80 1,97 -1,97 90 1,09 -1,09 100 0,09 -0,09 Рис. 2. Профили крыла и оперения Рис. 3. Схема топливной системы мотели: 1 — навесной Оачок; 2 — пробка; 3 — топливная трубка; 4 — дренажная трубка; 5 — двигатель; 6 — расходный бачок Затем оклеенную модель по- покрытия бесцветным эмали- крой три-четыре раза жидким том зачисти мелкой шкуркой, эмалнтом. Фюзеляж после Окончательно фюзеляж окрась цветной нитроэмалью, нижнюю его часть и корневую часть крыла вблизи камеры сгорания двигателя оклей тонкой алюминиевой фольгой 44. Теперь готовься к запуску модели. Собери ее и проверь положение центра тяжести; центр тяжести без горючего должен ,находиться на расстоянии 42 мм от передней кромки крыла. Для получения нужной центровки загрузи кусочками свинца или дробью нос модели (загрузочную камеру фюзеляжа). Взвесь модель— она должна весить примерно 270 4-300 г. Добившись нужной центровки и правильной сборки модели и убедившись, что нет перекосов, приступай к регулироч- ке модели в полете. Соблюдай следующее правило: добивайся правильного планирующего полета модели изменением угла установки стабилизатора, правильного моторного полета— отклонением вверх или вниз заднего конца резонансной трубы двигателя. При изменениях угла установки стабилизатора отверни гайку крепления скоб, поверни стабилизатор в нужную сторону и вновь затяни гайку. Резонансную трубу отклоняй, передвигая относительно фюзеляжа незакрепленную заднюю стойку крепления двигателя. Если модель кабрирует ь планирующем полете, поверни стабилизатор задней кромкой вниз, при кабрировании в моторном полете — опусти вниз задний конец резонансной трубы. При пикировании поступай наоборот. Модель в моторном полете регулируй, заправив горючим только расходный бачок. Такой заправки достаточно для работы двигателя в течение 30—40 сек. За это время модель набирает до 80 м высоты. Полностью топливная система заправляется только при рекордных запусках модели. 40
Пилотажная к ,ордовая пилотажная модель «Москва» конструкции неоднократного чемпиона СССР заслуженного мастера спорта Юрия Сироткнна вполне доступна для изготовления. Моторама ее выполнена из высококачественного граба. Перед сборкой к грабовым брускам прикрепи двигатель, затем надень шпангоуты и бобышку. В собранном виде весь узел проклей. Перед сборкой приклей бобышку и присоедини к переднему шпангоуту задний узел крепления капота. Когда клей высохнет, двигатель можно снять. Между первым и вторым шпангоутами выклен отсек для бачка, ось отсека должна совпадать с осью жиклера двигателя. К собранному узлу моторамы приклей боковины фюзеляжа, выполненные из бальзы средней твердости. Предварительно в них вырежь отверстия для передней и задней кромок, полок лонжерона, стенки жесткости, шипов узла центральной качалки и отверстия для выхода корды. Заднюю часть боковин склей. Верхушку (гаргрот) толщиной не более 5 мм выдолби из бруска бальзы и приклей к боковинам и раме (клей: целлулоид, разведенный в ацетоне, и несколько капель касторки в качестве пластификатора). Далее приклей стабилизатор, изготовленный из бальзы средней твердости; его облегчи после того, как будет собрана вся модель. Полки лонжерона крыла сделай из высококачественной сосны: сечение переменное: в центре 7X4 мм, на конце 6X2 мм. Стенка жесткости представляет собой клееный узел из сосны н липы. Нервюры вырежь из трехмиллпмет- ровой бальзовон пластины и облегчи внутри, силовые нервюры — из трехмиллиметровой фанеры, к ним прикрепи штырь узла крепления шасси 41
ы=э I ч 8 о Ж к я х « н о ч X С 42
(сталь У-8, две по 0,5 мм пластины) . Переднюю кромку склей из двух бальзовых реек переменного сечения. Конструкция задней кромки показана на рисунке. Кромку склей из бальзы и обработай вместе с закрылками (из самой легкой бальзы). Крыло следует собирать так: вставь в соответствующие отверстия боковых панелей кромки и полки лонжеронов, отрегулируй, ориентируясь на стабилизатор, положение задней кромки и закрепи ее; последовательно надень нервюры на полки лонжерона и закрепи их булавками. Устранив все перекосы, промажь стыки клеем. Через час-два можно приклеить бобышки крыла. Концы полок лонжерона и передняя кромка входят в прорези бобышек, а заднюю кромку приклей встык. Перед сборкой крыла в прорези задней кромки и закрылок вставь и заклепай шарниры (то же со стабилизатором), потом собери узел центральной качалки. Рамку сделай из трехмнл- лпметровой фанеры, качалку— из дюралюминия (Д161) толщиной 1,5—2 мм. Перед сборкой в качалку закрепи втулки скольжения. В качестве оси можно использовать проволоку ОВС толщиной 3 мм. После сборки узел качалки вставь в фюзеляж и тщательно отрегулируй длину тяг. Потом приклей рамку к боковинам фюзеляжа и запаяй тяги, приклей нижнюю часть фюзеляжа (предварительно поставив бобышку для заднего колеса). Низ выполни из целого куска бальзы. Его облегчи так же, как и гаргрот. Легкой бальзой (толщиной 1—1,5 мм) оклей лобик и центральную часть крыла (до второй нервюры). Последняя операция при сборке крыла — наложение полок на нервюры. Затем оклей миллиметровой фанерой линии разъема фюзеляжа и капота; капот выклей из отдельных кусков бальзы (тщательно подгоняя линию разъема). Места крепления капота усиль брусочками из липы. Киль изготовь из легкой бальзы. Верхнюю его часть оклей бамбуком, а ту, которая имитирует руль направления, отклони на 12—15°. Стойки шасси выполни из двух дюралюминиевых пластин: одну — толщиной 1 мм, другую — 2 мм. В 2-мм пластине выфрезеруй углубление 1,05 мм по профилю штырей силовых нервюр. Пластины изогни по профилю колеса и склепай. Часть стойки, находящуюся внутри обтекателя, обмотай нитками с клеем. После этого закрепи колесо. Обтекатель изготовь из легкой бальзы; он состоит из двух половин, каждую из которых подгони к стойке (к части, обмотанной нитками). Как только они будут подогнаны, обтекатели облегчи и приклей к стойке шасси. Положение обтекателя относительно оси фюзеляжа регулируется тогда, когда стойка шасси надета. Отделай модель так: полностью собери модель и убедись, что нет перекосов и правильно функционируют органы управления, затем тщательно очисть ее шкуркой (чтобы не было провалов на поверхности бальзы) и прошпаклюй. Теперь можно облегчить стабилизатор, рули высоты и закрылки. Крылья и облегченные элементы оклей волокнистой бумагой в два слоя и несколько раз покрой эмалитом (до полного закрытия пор в бумаге). Из распылителя (или кистью) нанеси достаточно толстый слой клея АК-20 и хорошо просуши (одну-две недели в сухом теплом месте). Модель зачисть шкуркой с керосином или бензином (тщательно следя за тем, чтобы остался слой клея АК-20) до получения ровной матовой поверхности, после чего ее можно красить синтетическими красками.
#'# ■Ж * * * ^^ 1р , rf 4 « Э
модели- о- игатбль
Резиновый Р ■ езиновый двигатель — наиболее простой, надежный и дешевый, его устанавливают не только на простейшие схематические, но и на хорошо летающие фюзеляжные модели самолетов, вертолетов, с машущими крыльями и т. п. Чаще всего авиамоделисты строят модели с резиновым двигателем по определенным нормам: вес его у этих моделей ограничивается 40 г *. Резиновый двигатель — это жгут резины определенной длины, сечения и веса. Предварительно закрученный, в полете он раскручивается, вращая винт. Резиновый жгут — своеобразный аккумулятор механической энергии, такой же, как и пружина. В нем используется свойство резины накапливать энергию при деформациях, например, при растяжении под действием * До 1968 г. Dec резинового доигателя не превышал 50 г. внешних сил; за счет этой «аккумулированной» энергии в дальнейшем резина может совершить определенную механическую работу. Зарядить этот «аккумулятор» — резиновый жгут — можно, растянув или закрутив его. Сущность явлений растяжения и закручивания одна и та же — это растяжение резиновых нитей, составляющих жгут. В том, что это так, можно легко убедиться, присмотревшись внимательно к образовавшимся при закручивании резинового жгута «барашкам»: на их поверхности ясно видны вытянувшиеся нити резины. Но хотя сущность растяжения и закручивания резинового жгута одна и та же, растянутый жгут способен выполнить большую работу, чем закрученный. Это различие определяется наличием сил трения в раскручивающемся жгуте и неравномерностью работы каждой его нити. При закручивании жгута резины все нити 46
этого жгута растягиваются, причем наиболее растянутыми окажутся нити, лежащие снаружи жгута; нити внутри жгута окажутся растянутыми меньше. Количество оборотов, на которое можно закрутить жгут резины, определяется только вытяжкой наружных "tia- тей, поэтому нерастянутые внутренние нити уменьшат «энергоемкость» всего жгута резины. Кроме того, сильно вытянутые наружные нити жгута сдавливают, прижимают друг к другу внутренние нити, вызывая появление значительных сил трения между ними. Эти силы трения, которые можно назвать внешними силами трения (по отношению к силам трения внутри резиновой нити), также уменьшают работу жгута резины при его раскручивании (в отличие от работы этого же жгута при его сокращении). Однако использовать растягивающийся резиновый жгут на летающих моделях трудно, так как потребуются очень сложные и тяжелые кинематические передачи от резинового жгута к воздушному винту. Закручивающийся резиновый жгут установить на модели очень просто, чем и объясняется его применение на летающих моделях. Поэтому резиновым двигателем называют только закручивающийся резиновый жгут. Сечение резинового двигателя должно соответствовать установленному на модели винту; только в этом случае можно рассчитывать на хорошие полетные результаты. Для вращения винта, установленного на модели, необходим определенный крутящий момент; крутящий момент резинового двигателя определяется его сечением. Для изготовления двигателей применяют специальную резину — ленточную сечением 1X1, 1X3, 1X4, 1x5 и 1X6 мм или круглую диаметром 1,3 и 1,6 мм. Сечение резинового двигателя равно произведению сечения одной нити на число их в жгуте. Ошибочно думать, что наиболее подходящая для резиновых двигателей мягкая резина, которая сильно растягивается. Действительно резиновый двигатель из такой резины можно закрутить на большее число оборотов, по он будет слабым и не обеспечит вращения винта с нужной скоростью. Слишком же жесткая резина не позволит завести резиновый двигатель на необходимое число оборотов. Как показывает практика, наиболее пригодна для резиновых двигателей резина, растягивающаяся в 5,5—7 раз. Пригодность резины определяется не ее растяжением, а ее удельной энергией; у резины, имеющей вытяжку в 5,5—7 раз, она получается наиболее высокой. Удельной энергией называется работа, совершаемая 1 кг полностью закрученной рези- Рнс. I. Станок для испытания резиновых двигателей: 1 — задняя опора; 2 — передняя опора; 3 — основание; 4 — передний рычаг; 5 — задний рычаг; 6 — штырь; 1 — динамометр; 8 — резиновый двигатель ны при ее раскручивании. Ее определяют, испытывая резиновые двигатели на специальном станке. Простейший станок показан на рис. 1. Мы рекомендуем тебе сделать его и самому определить удельную энергию резины — это не только интересно, но и полезно для работы. Приступая к испытаниям, установи расстояние между передней и задней опорами, примерно равное длине испытываемого резинового двигателя, и отметь это положение на основании станка. Надень жгут на крючки осей переднего и заднего рычагов и, закрепив станок на столе, сними с основания заднюю опору и растяни резину примерно в 2,5 раза. Проверь, упирается ли задний рычаг в штырь, и закрути жгут за передний рычаг на полное число оборотов, постепенно сокращая расстояние между крючками. Закрутив резиновый двигатель полностью, установи на отмеченное ранее место заднюю опору. Подсоедини перпендикулярно к переднему рычагу динамометр, запиши его показания. Убери штырь, раскрути за задний рычаг резиновый двигатель на 25 оборотов и вновь запиши показания динамометра. В таком же порядке раскручивай резиновый двигатель до полной 47
кг/см т 25 60 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 Рис. 2. Характеристика раскручивания резинового двигателя (резиновый двигатель из 20 нитей отечественной резины сечением 1 X 4 мм, весом 50 г) его раскрутки с измерением усилия через каждые 25 оборотов. Замеренное динамометром усилие F (кг) умножь на плечо рычага R (см) и получишь крутящий момент резинового двигателя Мкр = FR кгсм. Результаты испытаний удобно записать в таблицу. В качестве примера приведем результаты испытания резинового двигателя весом 50 г, из 20 нитей отечественной резины сечением 1 X 4 мм. Его максимальный завод — 380 оборотов. При испытаниях его закручивали на 375 оборотов. По данным табл. 1 ты построишь график зависимости крутящего момента резинового двигателя от оборотов раскручивания (рис. 2); этот график называют характеристикой раскручивания. Имея такую характеристику, можно определить удельную энергию раскручивания резины. Прежде всего рассчитан площадь графика под характеристикой — на рис. 2 она заштрихована и обозначена Soac- Затем определи Soabc — площадь прямоугольника ОАВС; сторона АВ проведена из точки А, соответствующей крутящему моменту резинозого двигателя в начале раскручивания; сторона ВС проведена из точки С, соответствующей концу раскручивания резинового двигателя. В примере, указанном на графике рис. 2, площадь Soac равна 58,5 см2, а площадь прямоугольника Soabc — 225 см2. Работа, совершенная резиновым двигателем при раскручивании, равна: ^-р.д — iS""MaKc "макс " ^ОАС JOABC Подставив для нашего примера я = з,14, Ммакс=3 кгсм, /7манс = 375 оборотов, Soac — = 58,5 см2, S0abc = 225 см2, получим: £р.д = 6,28.3-375-~ = 1840 кгсм = 18,4 кгм. Испытываемый резиновый двигатель имел вес G, равный 50 г (0,05 кг). Следовательно, удельная энергия будет равна: £о -Р.я G 18,4 0,05 = 365 кгм'кг. Удельная энергия раскручивания зависит от сечения резинового двигателя. В толстом жгуте большие потери на трение между нитями резины, поэтому удельная энергия его меньше. Удельная энергия отечественной резины колеблется в пределах 320—370 кгм/кг. Есть сорта резины, удельная энергия которых выше. Так, круглая венгерская резина имеет удельную энергию 400—500 кгм,>кг, а итальянская резина «Пирелли» 500 — 650 кгм/кг. Такую резину используют на своих моделях опытные авиамоделисты-спортсмены. Для того чтобы ты наглядно представил себе, как влияет удельная энергия рези- Обороты раскручивания R см F, кг Мк„, кгсм 0 0,12 3,0 25 0,072 1.8 50 0,0535 1,34 75 0,043 I.C8 100 0,037 0,92 125 0,033 0,82 150 0,0305 0,76 175 25 0,029 0,72 200 0.027 0,68 225 0,026 0,65 230 0,023 0,58 275 0,020 0,50 300 0,0164 0,41 Таб 325 0,012 0,30 л и ц а 350 1 3 75 0,0064 0,16 0 0 48
Н,м 100 50- о ¥ ы (пружина) "| Z<0- _п_ ны на полетные результаты модели, на рис. 3 мы показали графики зависимости времени полета и максимальной высоты полета от удельной энергии резины. Каждый резиновый двигатель можно безопасно закрутить на вполне определенное число оборотов, называемое максимальным заводом п. Его рассчитывают по формуле: / "макс = К -р. где / — длина резинового двигателя, см; S — его сечение, см2; К — коэффициент, зависящий от сорта резины. Значения коэффициента К даны в табл. 2. Авиамоделистам, применяющим отечественную резину, мы рекомендуем для определения максимального завода воспользоваться графиком, показанным на рис. 4. Здесь семь кривых, соответствующих весам резиновых двигателей от 10 до 70 г. На графике показано, как определяется максимальный завод резинового двигателя весом 50 г, имеющего сечение 0,8 см2 (20 нитей резины сечением 1X4 мм). Таблица 2 Сорт резины Отечественная резина сечением 1><4, 1X1 мм Круглая венгерская резина диаметром 1,3 мм К 5—5,5 5,5—6 6,5—7 t,cen. 200-- 100-- о ¥ ш (пружина) пищит So -II— Рнс. 3. Графики зависимости высоты И и продолжительности t полета модели от удельной энергии резины е. Высота указана в метрах, продолжительность — в секундах. Вес резинового двигателя 50 г Закручивать жгут на максимальные обороты можно лишь в том случае, если резина смазана соответствующей смазкой и предварительно вытянута в два с половиной раза. Предварительную вытяжку применяют для более равномерного растяжения резиновых нитей в жгуте. Чаще всего предварительная вытяжка равна двум с половиной; при большей вытяжке резиновый двигатель можно закрутить па большее число оборотов, но крутящий момент его будет меньше. Несмазанный резиновый двигатель может разорваться раньше, чем завод дойдет до максимального. В качестве смазки чаще всего используют касторовое масло, которое хорошо удерживается на резине и не теряет смазывающих свойств при температурах свыше 0е С. Однако на морозе оно застывает, затрудняя раскручивание резинового двигателя. Поэтому при отрицательных температурах резиновый двигатель лучше смазывать смесью глицерина и спирта (75% глицерина и 25% спирта). Правда, после запуска модели резиновый двигатель, смазанный спирто-глицериновой смесью, нужно тщательно промыть с мылом в теплой воде, так как при длительном хранении на смазанной этой смесью резине образуются трещинки. Резину, смазанную касторкой, можно хранить в течение двух-трех лет. Чтобы очистить резину от приставшей к ней 4 Лети, модель, II 49
Рис. 4. График зависимости максимального завода резинового двигателя от его веса и сечения грязи, рекомендуется после 10—15 закручиваний промыть резиновый двигатель в теплой воде с мылом, а затем вновь смазать чистым касторовым маслом. Изготавливай резиновый двигатель так: отвесь необходимое количество резины с учетом веса смазки; если ты, например, решил сделать резиновый двигатель весом 40 г, то потребуется только 38—39 г резины, так как смазка будет весить 2—1 г. Вбей в доску два гвоздя на расстоянии, равном удвоенной длине резинового двигателя, и уложи отвешенную резину вокруг них так, чтобы сечение полученного жгута было равно половине сечения резинового двигателя (рис. 5). Если в жгуте окажется излишек нитей, увеличь расстояние между гвоздями; если же не получилось нужного числа нитей, сократи расстояние между гвоздями. Свободные концы нити резины должны перекрывать друг друга на длине 50—60 мм. Свяжи их, как показано на рис. 5. Концы и середину жгута перевяжи, чтобы нити не перепутались. Резиновый двигатель можно делать из нескольких кусков резиновых нитей. Небольшое число узлов в жгуте практически не ухудшает его работу. Установка такого резинового двигателя показана на рис. 5. Резиновый двигатель можно сделать и из коротких обрезков резиновой нити (см. рис. 5). Но он будет несколько хуже, чем описанные выше. Изготовленный резиновый двигатель промой в теплой воде с мылом, просуши и смажь касторовым маслом. Перед установкой на модель «обработай» резиновый двигатель в следующем порядке: закрути его на 50 оборотов, раскрути и размажь выдавленную смазку по резине. Закрути на 100 оборотов, раскрути и опять разотри равномерно смазку. Таким же образом закручивай резиновый двигатель, прибавляя каждый раз еще 50 оборотов, до максимального завода. После полного закручивания предоставь резиновому двигателю «отдых» на несколько дней. Без такой «обработки» при первом же закручивании на полное число оборотов жгут может разорваться. Не оставляй на солнце резину; она быстро пересыхает и трескается. Оборвавшиеся при закрутке нити свяжи и используй резиновый двигатель вновь. При хорошем уходе и правильной эксплуатации он может выдержать до 50 закруток на полное число оборотов. У тебя может возникнуть вопрос: а нельзя ли взамен резинового двигателя установить на модели пружинный? Ведь пружина может работать гораздо дольше, не боится солнца и холода! Но на этот вопрос ответ только отрицательный: сделать летающую модель с пружинным двигателем не удастся. «Удельная энергия» пружины (т. е. работа, которую может выполнить пружина весом 1 кг) не превысит и 10 кгм/кг, что в 35—65 раз меньше удельной энергии резины. На рис. 3 мы показали высоту и продолжительность полета модели, имеющей пружинный двигатель весом 50 г. Это сравнение явно не в пользу пружинного двигателя. 50
Рис. 5. Изготовление А — намотка зкгута; Б — завязка концов резиновой ленты: а — концы резиновой ленты завязаны узлом; б — узел растянут и с двух сторон закреплен ниткой; В — обвязка резинового жгута колечками (колечки делай из круглой резины диаметром 1,3 мм или резины сечением 1X1 мм, они не должны перетягивать резиновый жгут); резинового двигателя: Г — установка резинового двигателя на модели: Д — иаготовлсние резинового двигателя из коротких кусков резины* а — растянутый жгут плотно обмотай нитками; б — обрежь концы зкгута и вставь кольцо из прочного шнура; е — растянутый жгут обмотай нитками поверх кольца; г — готовый рези-> новый двигатель 51
Поршневой УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ На рис. 1 показан двигатель, его главная верхняя (оребренная) часть называется цилиндром; внутри он имеет гладкую цилиндрическую поверхность, а сверху плотно закрыт пробкой — контрпоршнем. Внутри цилиндра ходит поршень. Он очень хорошо подогнан к цилиндру и герметично закрывает его снизу. Однако это не мешает поршню легко скользить в цилиндре вверх и вниз. Цилиндр крепится к корпусу (картеру), объединяющему все основные части двигателя. Внутри картера находится коленчатый вал. Его колено соединено с поршнем при помощи шатуна. При движении поршня вдоль цилиндра шатун вращает коленчатый вал. Так устроен механизм двигателя. Но что заставляет поршень двигаться? Представь себе, что в цилиндре двигателя находится смесь паров горючего (например, керосина или спирта) с воздухом, а поршень при этом находится в самом верхнем положении. Если мы ухитримся сжать, а затем поджечь эту смесь, то она сгорит почти мгновенно. При этом давление в цилиндре из-за сильного нагрева газов резко повысится. Под действием этого давления поршень будет опускаться вниз и передаст движение шатуну, а через него коленчатому валу, который начнет вращаться. Правда, повернется он всего на пвл-оборота, так как при дальнейшем вращении поршню пришлось бы двигаться вверх, навстречу давлению газов, а это его бы остановило. Но каждый раз, как только поршень подойдет к нижнему положению (рис. 2), придуман способ выпускать сгоревшие газы из цилиндра и таким образом уменьшать почти до атмосферного давление над поршнем. 52
а затем наполнять цилиндр новой порцией горючей смеси, снова поджечь и т. д. Благодаря этому вал двигателя поворачивается не на пол-оборота, а крутится до тех пор, пока не перестанут подавать горючую смесь. В наше время есть много способов делать это. Например, в большинстве автомобильных двигателей один способ, у так называемых дизельных двигателей — другой, а у большинства мотоциклов и в модельных двигателях — третий. Мы расскажем тебе лишь о третьем способе, так как им пользуются все моделисты. Называется он двухтактным с крнвошипно- камерной продувкой. Особенность этого способа заключается в том, что в стенке цилиндра по окружности сделаны отверстия (окна). Когда поршень находится в самом нижнем положении, окна оказываются над поршнем. Вот и получается, что когда сгоревшие газы давят на поршень, он движется вниз и через шатун вращает коленчатый вал, а когда поршень опустится, он откроет окна в цилиндре и газы вырвутся наружу. Давление в цилиндре упадет, и теперь надо наполнить его свежей горючей смесью для следующего оборота. Происходит это так: когда поршень от самого нижнего положения начнет двигаться вверх, в картере образуется разрежение, благодаря которому в него (рис. 3) начнет через всасывающий патрубок засасываться воздух. Поперек патрубка проходит тоненькая трубка, называемая жиклером, по которой горючее поступает из бачка. Когда воздух, засасываемый в картер через патрубок, проходит мимо жиклера, он через маленькое боковое отверстие в жиклере всасывает горючее и распыляет его. Для того чтобы регулировать подачу горючего в патрубок, на верхнем конце жиклера имеется винтик с иглой, закручивая который, мы уменьшаем подачу горючего, а отвинчивая, увеличиваем ее. Все вместе это устройство называется карбюратором. Как мы уже сказали, поршень, двигаясь вверх, засасывает в картер горючую смесь, приготовленную карбюратором. Дойдя до верха, он начнет опускаться, сжимая при этом смесь, находящуюся в картере, так как специальное устройство (золотник) при движении поршня вниз закрывает в картере отверстие, через которое всасывается смесь. Сжатие смеси в картере продолжается до тех пор, пока поршень своей верхней кромкой не опустится ниже продувочных каналов, проходящих в нижней части цилиндра. Как только это произойдет, смесь, сжатая в картере, устремится по каналам в цилиндр и наполнит его, одновременно она вытеснит из него остатки сгоревших газов. Рис. 1. Общий вид поршневого двигателя в раз резе ■■■■■■|| Us ЛщЗччч .w,4wa^>; Рис. 2. Сгоревшая газовая смесь вытекает из цилиндра. Свежая смесь начинает поступать в него 1 I Щ IP1 t Ж: .-' 4 4WAW. ч(ч\\ 11 WW»»1»»» ^ Рис. З. Поршень дви жется вверх, создавая разрежение в картере. Благодаря этому свежая смесь устремляется в картер IIIIHII ^<.^44W\4W\.. ^ №■■■■1
Теперь только остается рассказать, отчего загорается смесь в цилиндре. Многим из вас, наверное, приходилось накачивать насосом камеры велосипеда. И вы не могли не заметить, что при этом насос сильно нагревается. Происходит это потому, что двигая поршень насоса, мы сжимаем воздух. В цилиндре двигателя происходит то же самое: поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь, и она нагревается тем сильнее, чем сильнее ее сожмут. Практически в цилиндре двигателя ее сжимают до тех пор, пока она не загорится. Горючее подбирают таким, чтобы оно легко воспламенялось при сжатии. Наиболее подходящим для этого является керосин. Для того чтобы облегчить воспламенение смеси и сделать его надежным, в горючее добавляют сернистый эфир, который чрезвычайно легко загорается и поджигает остальное горючее. Однако зажечь горючую смесь мало, надо это делать каждый раз в определенном положении поршня в цилиндре. Если смесь зажечь слишком рано, когда поршень еще не дошел до верха, получится обратный удар, коленчатый вал остановится и начнет вращаться в обратную сторону. Если зажечь смесь слишком поздно, когда поршень перешел верхнее положение и движется вниз, а давление в цилиндре уменьшается, двигатель будет недодавать мощности и перегреваться. Чтобы получить возможность регулировать момент зажигания смеси, дно цилиндра делают подвижным: в цилиндр сверху вставляют контрпоршень, который при помощи винта сверху можно вдавливать внутрь цилиндра. Этим изменяют объем цилиндра и, следовательно, давление в нем, что, в свою очередь, меняет момент зажигания смеси. Обычно на работающем двигателе поворачивают регулировочный винт, пока не добьются наибольшего числа оборотов вала. В действительности все обстоит несколько сложнее, потому что, кроме правильного выбора момента зажигания, приходится еще подбирать нужный состав горючей смеси (наилучшее соотношение между количеством засасываемого воздуха и количеством горючего). Дело в том, что смесь горючего с воздухом легко загорается только при определенном соотношении, если оно нарушено, двигатель работать не будет, но что интересно — плохо и когда слишком много горючего в смеси. Поэтому запуск авиамодельных двигателей требует определенного навыка. Как же запустить двигатель? Начать можно с приготовления горючего, которое для компрессионных двигателей, о которых мы тебе рассказали, готовится следующим образом. Основная составная часть горючего—обыкновенный керосин. Его фильтруют через вату и наливают в мензурку (можно для этой цели использовать бутылку из-под молока с делениями). К нему добавляют авиацивнное масло МК-22 или МС-20 в том же количестве, что и керосин. Для этого годится автомобильное масло автол-10, касторовое масло, масло СУ (последнее надо брать по объему процентов на десять больше). Правда, касторовое масло не смешивается с керосином, пока в смесь не добавят эфир. Эфир сернистый (или наркозный) продается в аптеке, его добавляют в смесь в количестве 25% от общего количества смеси. Приготовляют топливную смесь и из солярового масла, или, как его обычно называют, солярки. Его применяют в качестве дизельного топлива на многих грузовиках, тракторах и других машинах. Берут четыре объемные части солярового масла, две части касторового масла и четыре части эфира. Если выразить это в процентах, то получится: солярового масла 40%, касторки или авиационного масла (МК-22 или МС-20) 20% и эфира 40%. Если двигатель новый и йще не работал, его надо, как говорят, «обкатать» (об обкатке мы еще будем говорить). Для этого в топливную смесь добавляют не 20% масла, а 40%. На такой смеси двигатель должен поработать не менее одного часа, после чего его детали притрутся и можно переходить на обычную топливную смесь. Во время обкатки двигателю нельзя давать большое число оборотов. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ Под термином «эксплуатация» мы понимаем использование двигателя в действии, а также уход за ним и хранение. Большая часть неполадок, как учит практика, возникает из-за неумелого обращения с двигателем. Надо внимательно прочитать инструкцию по эксплуатации и постараться ее четко выполнять. Иногда двигатель подвергается консервации, т. е. такой смазке, при которой он может длительное время храниться без вреда даже в сырых помещениях. Перед пуском его необходимо расконсервировать, т. е. тщательно удалить смазку с поверхности и из полости цилиндра. Последнее особенно важно, так как при повороте вала смазка собирается в камере сгорания и, если приложить излишнее усилие, шатун или вал могут быть сломаны. 54
Рис. 5. Приемы заливки масла через выхлопные окна и заводки двигателя Рис. 4. Универсальные зажимы для крепления двигателей на стенде Проводнини в шланге На сердечнин свечи На массу Кусок спирали от электроплитни СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ J* £ЗЬ С приборами контроля С приборами и реостатом Рис. 6. Схемы подсоединения источника тока к свече калильного двигателя На свечу СтартеР Муфта [ Ампермет| Бло прибор! Включатель Реостат Вольтметр Питание стартера Рис. 7. Штеккер для подсоединения проводников к калильной свече Анкумулятор Схема подключения Рис. 8. Схема подключения блока приборов и стартера при запуске калильного двигателя
Общие советы: — не разбирай двигатель без особой на то надобности. Разбирай и чисти его только в том случае, если в него попал песок, грязь и т. п.; — избегай заводить двигатель в пыльных местах; — не применяй топливо с форсирующими присадками до окончания обкатки двигателя; — фильтруй горючее перед заправкой в бачок. Устанавливай фильтры между бачком и жиклером; — прежде чем ставить двигатель из модель, испытай его на стенде; — не зажимай картер двигателя в тисках или струбцинах; — крепи двигатель только за имеющиеся для этого на картере ушки, лапки, фланцы и т. п.; — имей в виду, что наибольшую мощность двигатель будет развивать после обкатки; — не забывай, что долговечность работы двигателя зависит от того, как произведешь его обкатку; — не применяй чрезмерных усилий при повороте винта, так как всякое затруднение в нормальном ходе двигателя имеет причину: слишком завернут контрпоршень, двигатель залит. Поворачивание вала в таких условиях может привести к порче жизненно важных деталей двигателя. Первые запуски двигателя произведи не на модели, а на стенде. Стенд — это балан- сирный станок или крепкая доска, привернутая к столу или зажатая в тисках. Двигатель прикрепляй только к местам, специально для этого предназначенным. Ми в коем случае нельзя зажимать его в тиски, струбцины и т. д., так как это вызывает поломки и деформации. Полезно иметь универсальные зажимы (рис. 4). Хорошо закрепленный двигатель легче опробовать. После того, как двигатель опробован и в случае необходимости устранены неполадки, можно приступить к установке его на модель. Запуск компрессионного двигателя: — отверни на два оборота винт контрпоршня; — указательным пальцем левой руки прикрой всасывающий патрубок; — правой рукой сделай три-четыре оборота винта (подается горючее в картер); — при затруднении запуска полезно через выхлопное окно в цилиндр залить несколько капель горючей смеси или масла. Во время испытания на стенде иглу карбюратора и винт контрпоршня регулируй левой рукой; — указательным пальцем правой руки рывком проворачивай винт (пальцы держи ближе ко втулке, рис. 5); — в случае обратных ходов регулировочный винт открути на один-два оборота: — регулируй работу двигателя иглой, добейся ровного тона звука; — для того чтобы запустить двигатель стартером, установи такое положение иглы жиклера и контрпоршня, при котором двигатель нормально бы работал. Затем отверни на два оборота регулировочный винт контрпоршня, закрой пальцем всасывающий патрубок и проверни четыре-пять раз винт, после чего вращай стартером вал двигателя. Какие могут быть неполадки при запуске компрессионного двигателя и как их устранить? Неполадки Причины Что сделать Двигатель заводится, дает небольшие обороты и останавливается Двигатель запускается, работает на больших оборотах и вдруг останавливается Двигатель ие дает вспышек Богатая смесь Большая компрессия Бедная смесь Двигатель залит топливом Заверни на пол-оборота иглу жиклера Отверни на пол-оборота винт контрпоршня Отверин на пол-оборота иглу жиклера, проверь топливную трубку, отверстие жиклера, диффузор, всасывающий патрубок, промой топливопровод и запусти двигатель снова Заверни иглу и вращай винт до тех пор, пока топливо из картера не будет выброшено или двигатель заведется и выработает топливо. Отверни иглу жиклера и повтори запуск Запуск калильного двигателя: — отверни иглу жиклера на указанное в инструкции число оборотов или на один оборот больше тех, на которых двигатель успешно ранее работал; — зажми пальцем всасывающий патрубок и проверни три-четыре раза винт; — при затрудненном запуске (холод, изношенный двигатель) полезно в цилиндр через выхлопное окно залить несколько капель горючей смеси или масла; — подсоедини к свече проводник от бата- 56
Механизм намотки шнура Муфта Пусковая . руноять Фрикционная муфта | Маховик' Механизм повышающей Передачи Вклк. laTej Провод Рис. 10. Электростартер Рис. 9. Стартеры с ручным приводом Рис. П. Варианты крепления двига теля на модели: о — на подмоторных брусьях; б — торцовое на фланце; в — торцовое на болтах; t — торцовое на баке Рис 12. Расположение двигателя иа модели: а — нормальное б — перевернутое; в — горизонтальное (вправо)
реи и рывком указательного пальца правой руки проворачивай винт; — после того как двигатель даст вспышки и начнет устойчиво работать, отсоедини батарею и, завинчивая иглу, добейся желаемого режима работы двигателя; Могут быть неполадки и при запуске калильного двигателя. Как их устранить? Нополадки Двигатель заводится, дает небольшие обороты и останавливается Двигатель запускается, работает на больших оборотах и вдруг останавливается Двигатель останавливается после отсоединения батареи накала Двигатель не запускается Сгорает свеча Двигатель работает с подвыванием Двигатель дает перебои Причини Богатая смесь Бедная смесь Двигатель ие прогрет Сгорела свеча Велик накал спирали Поздно отключена тарея Бедная смесь Обедненная смесь Остывает свеча ба- Что сделать Заверни на пол-оборота иглу жиклера Отверни на пол-оборота иглу жиклера. Проверь систему питания (бачок, жиклер), нет ли засорения Дай ему больше поработать с неотсоедипенной батареей, заверни на пол-оборота иглу жиклера Проверь свечу, замени новой Уменьши напряжение, подаваемое от батареи (цвет иакала должен быть вишневым) Замени свечу и раньше отключи батарею Отверни на пол-оборота иглу жиклера Отверни на пол-оборота иглу жиклера Поставь свечу с более длинной спиралью Обкатка. У нового двигателя, только что изготовленного заводом, детали не приработаны. Для их прирабатывания необходимо, как мы уже говорили, обкатать двигатель. Обкатка бывает холодная и горячая. При холодной обкатке вал двигателя вращают принудительно посредством какого-либо привода, при горячей — двигатель работает самостоятельно. Обычно холодная обкатка предшествует горячей. При холодной обкатке конец вала оберни фольгой или плотной бумагой, зажми в патрон токарного станка или электродрели. Перед пуском станка вынь контрпоршень, так как при заполнении маслом камеры сгорания может произойти поломка подвижных частей двигателя. Затем, включив станок, дай валу некоторое время вращаться (двигатель должен быть обильно смазан). После того, как двигатель будет вращаться без особых усилий рукой, его надо разобрать, промыть в бензине, осмотреть, смазать и собрать вновь. В случае заеданий каких-либо деталей обкатку прекрати, места трения зашлифуй мелкой шкуркой ил-и дополнительно притри, затем продолжай обкатку. В процессе обкатки винты и резьбовые соединения под действием вибрации и высокой температуры могут ослабнуть. Поэтому периодически проверяй затяжку винтов и резьбовых соединений. Ресурс двигателя. Время в часах, в течение которого двигатель изнашивается до состояния, при котором перестает надежно работать и заводиться, называется рабочим ресурсом. Чем больше при данном рабочем объеме мощность и число оборотов двигателя, тем меньше его рабочий ресурс. Поэтому не следует «гонять» двигатель без необходимости. Ни в коем случае не допускай, чтобы пыльный воздух попадал во всасывающий патрубок во время работы двигателя. Стартовое оборудование для запуска калильных двигателей. Оно состоит из источника электроэнергии (аккумулятора или батареи), проводников, оборудованных наконечниками для подсоединения, и контрольного прибора. Источником энергии при запуске может служить небольшой аккумулятор, дающий напряжение 2—3 в, или два сухих элемента типа 1,5 ТМЦ-29,5 с начальным напряжением 1,5 в (рис. 6). Проводники должны быть мягкими и прочными, в эластичной изоляции, предохраняющей от влаги, влияния горючих смесей и механических повреждений. Концы оборудованы зажимами, обеспечивающими надежное и простое подсоединение. К свече идут два проводника, оканчивающиеся специальным штеккером (рис. 7), который соединяется с сердечником и корпусом свечи. Свечи различных конструкций требуют разной силы тока для их накала. Аккумуляторы и батареи также различны, с течением времени их напряжение падает, поэтому реостатом регулируй напряжение. Реостат можно заменить дополнительным куском проволоки от спирали электроплитки. Для контроля степени накала свечи надо иметь приборы: вольтметр до 5 в и амперметр до 10 а. Рабочее напряжение свечей, которое сейчас применяется, колеблется от 1,5 до 3 в, т
а сила тока достигает 6 а, сопротивление свечи колеблется от 0,5 до 2 ом. Приборы контроля и реостат удобно расположить в одном блоке, на нем же — гнезда для подсоединения проводников (рис. 8). Такой блок создает удобство и обеспечивает надежность запуска двигателя на старте. Используются стартеры — механические устройства, вращающие вал двигателя при запуске. Бывают стартеры с ручным приводом и электростартеры (рис. 9—10). На конце вала стартера имеется резиновый наконечник из толстостенного резинового (дюритового) шланга. Наконечник прижимают к обтекателю винта и включают стартер. Сила трения оказывается достаточной для вращения вала двигателя и преодоления компрессии. Число оборотов вала стартера должно быть в пределах 2000—3000 об/мин. Механические стартеры приводят во вращение рукояткой и шнуром. Электростартеры более удобны, но они тяжелее, так как требуют аккумулятор емкости 20—30 а-ч. В качестве двигателя для электростартера используют электромоторы, имеющие большой крутящий момент и рассчитанные на кратковременные подключения. Наличие на соревнованиях стартера ускоряет запуск и освобождает моделиста от лишней работы и волнений на старте. Крепление двигателя. Существуют два основных вида крепления. В первом случае двигатель крепится болтами к деревянным брусьям подмоторной рамы (рис. 11), во втором — к переднему шпангоуту. Такой способ называется торцовым креплением. Большая часть двигателей с рабочим объемом цилиндра менее 2,5 см3 крепится на фланце или на бачке, подмоторные рамы для таких двигателей излишни. Оба способа себя оправдали. Для двигателя объемом свыше 2,5 см3 наиболее надежный способ крепления на брусках; применяются и металлические рамы. Как установить двигатель на модель? Его устанавливают вертикально, горизонтально вправо, горизонтально влево и в перевернутом положении (рис. 12). Наиболее благоприятное условие для работы двигателя создается при его установке в вертикальном положении. Перевернутое расположение двигателя, особенно компрессионного, вызывает неудобства при эксплуатации, так как подход к винту контрпоршня при стоянке на земле затруднен. Кроме того, такое расположение часто приводит к перезаливке цилиндра, что затрудняет запуск двигателя и может пои- вести к поломке шатуна или шейки вала. Поэтому, запуская двигатель, установленный в перевернутом положении, помни об этом и в случае перезаливки поворачивай модель на бок, чтобы дать стечь горючему из цилиндра в выхлопные окна. Выбор топливных смесей. Здесь тебе надо исходить из цели запуска и степени изношенности двигателя. Для того, чтобы сохранить его ресурс, все пробные запуски и испытания системы питания проводи на топливных смесях, которые рекомендуются инструкцией. Для последних тренировок перед ответственными соревнованиями пользуйся только тем горючим, которое будет применяться на соревнованиях. Не следует в зачетных запусках на соревнованиях использовать горючее, не проверенное ранее на данном двигателе. Полезно иметь две-три смеси, подобранные для температур с разрывом в 10°, например для плюс 20, 30, 40°. Тогда переход на другой состав топливной смеси, наиболее отвечающей условиям соревнований, может улучшить спортивный результат. Как составить топливную смесь? Прежде всего надо иметь чистую посуду — мензурку или посуду с делениями объема, иоронку с мелкой сеткой и гигроскопическую вату или фильтровальную бумаху. Вначале влей в мензурку горючее, затем масло, тщательно их перемешай, дай отстояться, профильтруй и тогда добавь присадки. Затем опять перемешивай и вновь профильтруй через воронку с сеткой, бумагу или вату. Помутнение составов — признак того, что в топливе содержится вода. Чаще всего это бывает в спиртах. Спирт обезвоживают или берут другой. Касто- рово-спиртовые смеси дают отстой в виде белых хлопьев и их можно отделить фильтрованием. Регулировка двигателя. Условия работы двигателя, когда модель в полете, иные чем на стенде: меняется охлаждение, число оборотов, наддув бачка и карбюратора, давление топлива в жиклере. В основном меняются условия работы топливной системы. На земле двигатель регулируй с расчетом на те изменения, которые происходят в полете. Если, например, двигатель в полете снижает число оборотов, появляется дым в выхлопных газах, то это говорит об избытке топлива и надо убавить его подачу. Заправка топливной смесью. Проходное сечение жиклера карбюратора чрезвычайно мало— примерно 0,1—0,2 мм2. Такое отверстие может легко засориться, поэтому посуда, с помощью которой заправляется двигатель, должна быть всегда чистой. Не следует пользоваться обычными пробками, деревянными или бумажными затычками. Лучше всего используй посуду с резиновыми пробками или 59
металлическими на резьбе, с фибровой или резиновой прокладкой. Не клади на землю воронки, шланги, пробки, трубки. Для заливки топлива в бачок удобен медицинский шприц емкостью 20—25 см3 или полиэтиленовый баллончик емкостью 50—■ 100 см3, снабженный пробкой с трубкой. Всякое топливо в той или иной мере огнеопасно, а при повышенной температуре более 25—30° С воздуха и взрывоопасно. Поэтому его надо хранить в соответствующих местах и в чистой стеклянной или металлической герметически закрытой посуде. Все виды топлива от действия солнечного света разлагаются, из них испаряются наиболее легкие частицы и происходит осмоление, топливо теряет свои качества. Поэтому его храни в темных местах и в темной посуде при температуре не выше 15—20°С. ФОРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ Детали серийного двигателя, как правило, имеют повышенный запас прочности, их можно облегчить и улучшить. Таким образом, есть возможность увеличить мощность двигателя — повысить число оборотов и среднее эффективное давление, а для этого надо облегчить шатунно-поршневую группу, уменьшить потери на пути движения газовых потоков, улучшить газораспределение, снизить величину механического трения, подобрать степень сжатия и топливные смеси, зажигание и карбюрацию. Прежде чем начать работу по увеличению мощности, изучи данный двигатель — разбери его тщательно, осмотри, устрани имеющиеся механические дефекты. Затем собери двигатель и сними его внешнюю характеристику, без которой нельзя делать выводы о его достоинствах и сравнивать с каким-либо другим. После этого сними диаграмму газораспределения, для чего подготовь картонный диск с делениями на 360°. Диск зажми на втулке вала двигателя так, чтобы при положении поршня в верхней мертвой точке стрелка отсчета стояла против нуля градусов. Затем, проворачивая вал двигателя по направлению вращения, определи начало и конец фазы всасывания, выхлопа и продувки и полученные данные нанеси на диаграмму. Как улучшить газораспределение? Движение рабочей смеси внутри двигателя тормозится стенками и перегибами каналов, по которым смесь проходит. Поэтому желательно, чтобы пути движения смеси не имели резких поворотов, были как можно короче, а стенки гладкие, без выступов и шероховатостей, и полированные. Испытания показали: с увеличением числа оборотов двигателя фазы распределения должны быть изменены, а именно расширены, а площади продувочных и выхлопных окон увеличены настолько, насколько позволяет конструкция и система продувки. Если двигатель работает на 10 000 и более оборотов в минуту, величину фаз распределения надо приближать к диаграммам распределения форсированных образцов. На оборотах менее 6000 в минуту у двигателей с широкими фазами распределения через всасывающий патрубок отмечается выбрасывание горючей смеси. Это совершенно нормальное явление, так как фаза всасывания заканчивается при начале движения поршня вниз и смесь в начале сжатия ее в картере частично выталкивается. На больших оборотах, когда начинает существенно сказываться инерция потока рабочей смеси во всасывающем патрубке, обратное течение смеси через клапан прекращается. Объем внутренней полости картера, в котором происходит сжатие смеси, желательно уменьшить. Доработка частей двигателя. Картер. У картера серийного двигателя на внутренних стенках остались следы механической обработки, острые углы, уступы в полости всасывающего патрубка. Углы закругли, переходы патрубка сделай плавными, внутреннюю поверхность отполируй, сечение патрубка увеличь. Дисковый золотник. Края выреза спили. Поверхность диска, обращенную к валу, отполируй, а прилегающую к задней стенке— притри. Диск должен свободно вращаться на своей оси. Бывает, что из-за неточности изготовления мотылевая шейка кривошипа прижимает диск к стенке картера. Этот дефект можно устранить, углубив отверстие под шейку в диске золотника. Неплохо заменить дюралюминиевый диск диском из пластмассы, например, из гетинакса или текстолита. Диск из пластмассы легче, а коэффициент трения его по дюралюминию меньше. Если распределение всасывания осуществляется валом, полезно закруглить форму впускного отверстия и переходы внутри вала, затем тщательно отполировать канал вала и щеку кривошипа. Отверстие всасывающего патрубка подгони строго по отверстию вала, а внутреннюю поверхность диффузора зачисти и отполируй. Цилиндр двигателя. Диаметр цилиндра ниже обреза выхлопного окна увеличь притиром или просто самой мелкой наждачной шкуркой на 0,05—0,08 мм. Это существенно уменьшит потери на трение поршня о стенки цилиндра в его нижней части. Поршень двигателя. Он должен 60
быть хорошо пригнан к цилиндру. Если компрессия плохая, то псе усилия повысить мощность двигателя останутся бесплодными. Поэтому, если поршень свободен, его лучше заменить или хромировать. Зазор между цилиндром и гладким, без колец, стальным или чугунным поршнем в новом двигателе — в пределах 0,01—0,02 мм. Карбюратор. И его можно улучшить. Иглу надо заправить на токарном станке и заполировать конец ее. Если у жиклера распылитель имеет вид трубки с одним отверстием, полезно просверлить другое под углом 60° или серию мелких отверстий 0,6 мм (в один ряд). Внешнюю поверхность распылителя отполируй. Подбор степени сжатия. Для каждого двигателя степень сжатия следует подбирать опытным путем, последовательно изменяя объем камеры сгорания. Проще всего это делать, изменяя постепенно через 0,2 мм высоту прокладки под головкой цилиндра. Однако полученная степень сжатия будет наиболее выгодной и хороша только для горючего, на котором производились испытания. Выбор калильной свечи также влияет на мощность двигателя. Для «холодных» двигателей лучше использовать более горячие свечи, т. е. легко прогреваемые, с тонкими спиралями 0,2—0,25 мм, для «горячих» двигателей— более толстые спирали сечением 0,3— 0,4 мм. О доводке и оформлении результатов испытания двигателя. Важно последовательно доводить двигатель, начиная с конструктивных улучшений, облегчения поршневой группы, а затем переходи к улучшению газораспределения, системы зажигания, к карбюратору. После каждой доработки проведи испытание и запиши результаты. По окончании доводок сними и начерти график внешней характеристики и сравни его с исходным. Итак, данный двигатель готов к установке на модель. Теперь всесторонне испытай его и все результаты изобрази в виде графиков внешней и дроссельной характеристик, расхода топлива и крутящего момента по оборотам. Чтобы иметь полное представление о двигателе, замерь полученные путем доводки фазы распределения и построй круговую или развернутую диаграмму газораспределения.
%f 4rf*' Л ?.Щ X ; #/ >
Пульсирующий воздушно-реактивный т * еперь мы расскажем еще об одном двигателе — пульсирующем воздушно-реактивном, сокращенно—ПуВРД. Как говорит название — это двигатель реактивный, т. е. создающий тягу за счет реакции истекающих из него продуктов сгорания топлива; причем он воздушно- реактивный, использующий в качестве окислителя для топлива кислород воздуха. И, наконец, это двигатель пульсирующий, потому что процессы горения топлива и последующего истечения продуктов сгорания в нем не непрерывные, а имеют циклический характер. Тяга ПуВРД, определяемая истекающими продуктами сгорания топлива — их количеством и скоростью, также изменяется циклически во время работы, причем ее среднее значение много меньше максимального. Пульсирующий характер работы двигателя сделал применение его невыгодным в большой авиации по сравнению с двигателями, имеющими непрерывный процесс горения — прямоточными воздушно-реактивными (ПВРД) н турбокомпрессорными воздушно-реактивными (ТВРД). Однако для летающих моделей ПВРД неприменимы из-за малых скоростей полета моделей, а ТВРД имеют чрезвычайно сложную конструкцию и экономически для летающих моделей не оправданы. Но ПуВРД с успехом можно применять, и они используются для моделей как кордовых, так и свободнолетающих. Авиамодельные ПуВРД развивают достаточно большую тягу при малом весе, работают на недефнцитном топливе, безопасны в эксплуатации и просты в изготовлении. Авиамоделисты разработали много типов ПуВРД. Здесь же мы расскажем только об одном из них — самом маленьком в мире ПуВРД — А-7 (рис. 1). Весит этот двигатель всего 60 г, а создаваемая им тяга превышает 200 г. Изготовить его можно при наличии токарного станка и аппарата для точечной или роликовой сварки. Двигатель состоит из двух основных частей: камеры сгорания с резонансной трубой и головки двигателя. Рис. I. Пульсирующий воздушно-реактивный А-7: (См. стр. 64—65) 1 — запорная игла; 2 — гайка; 3 — направляющая; За — жиклер; 4 — корпус; 5 г~ крепежная шайба; 6 — корпус свечи; 7 — изолятор; S — электрод; 9 — ограничитель; 10 — винт крепления клапана; 11 — клапан; 12 — обечайка предохранительного конуса; 13 — дно предохранительного конуса; 14. 15 и 16 — конус камеры сгорания; п. 18 — цилиндрическая часть выхлопной трубы: 19 — конус; SO — электрод 63
ЗАПОРНАЯ ИГ ПА Стальная проволока О .СБОРК/ Ч "АПАНОВ 4 витка мвдного провода ф 0,4 О) -Полировать © UJ ГАЙНА ОГРАНИЧИТЕЛЬ истовая сталь 2 шт. 02,7 ^ /^ттЧ Lul СИЧОЛР ф„рф .о е гкпрнд ГВЕЧИ Я ТОР Ф iJ НАПРАВЛЯЮЩАЯ ИГЛЫ Латунь 0 0 НЛАПАН ВИНТ КРЕПЛЕНИЯ ■0 $1 ЭЛЕКТРОД Пр -1 1вая и ь^-я
КОРПУС СВЕЧИ ^Нержавеющая сталь" 0 II ш J О0 ■ важавеющан и#-ип -? э ВЕЧИ РАЗВЕРТКА ДЕТАЛЕЙ РЕЗОНАНСНОЙ ТРУБЫ 17 |{ ) 6 кл БОРКА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ РАЗВЕРТКА ДЛЯ СВАРКИ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ По А-А \ \ 1 ЬШ \ \ / Нержавеющая сталь
ДВИГАТЕЛЬ \ СТЕНД ЗАЖИМ \ ТГ^Ч ЗАЖИМ 1 НАСАДКА ] 1 МАГНЕТО с \ БАЧОК НАСОС ШЛАНГ Рис. 2. Подготовленный к запуску двигатель А-7 Камеру сгорания с резонансной трубой изготовь из листовой нержавеющей стали (например, марки ЭИ-65-1) толщиной 0,15 мм при помощи точечной или роликовой электросварки. Можно применить нержавеющую сталь толщиной 0,1 или 0,2-е-0,3 мм, но у двигателя из более тонкой стали быстрее прогорит камера сгорания, а двигатель из более толстой стали будет тяжелее. При толщине материала 0,2 мм вес всего двигателя равен 75 г, при толщине 0,3 мм—100 г. В крайнем случае можно сварить камеру сгорания и резонансную трубу из нелуженой жести толщиной 0,3 мм. Резонансная труба состоит из двух частей. К камере сгорания приварена передняя половина резонансной трубы, задняя половина плотно вставляется в переднюю и может быть повернута относительно нее. Это дает возможность регулировать модель, изменяя направление тяги двигателя, которая совпадает по направлению с осью задней половины резонансной трубы (а не с осью камеры сгорания, как иногда ошибочно думают). Заготовки частей камеры сгорания разметь, вырежь и изогни в соответствии с чертежом. Гнуть заготовки нужно на специальных оправках. Оправки выточи из красной меди, так как на них производится и сварка деталей. Изогнутые заготовки свари роликовой или точечной электросваркой так, чтобы швы были герметичны. Достигнуть полной герметичности шва при точечной электросварке можно, если ставить точки в 2—3 ряда на расстоянии 1^-1,5 мм. В камере сгорания устанавливается самодельная электросвеча. Конструкция свечи ясна из чертежа (см. рис. 1). При сборке свечи устанавливай на свинцовом сурике центральный электрод в фарфоровом изоляторе, а изолятор — в корпусе свечи. Корпус свечи герметично привари к камере сгорания. Стык корпуса свечи с камерой сгорания покрой свинцовым суриком. Второй электрод изогни из стальной проволоки диаметром 1 мм, расплющи один конец и привари его точечной электросваркой к камере сгорания. Головка двигателя состоит из корпуса и установленных на нем карбюратора, клапанов и предохранительного кожуха. Корпус выполни из дюралюминия Д-1Т или электрона. Сегментные отверстия в задней части корпуса делай распиловкой надфилем предварительно просверленных отверстий. Все острые кромки закругли. Детали карбюратора выточи из латуни. Иглу карбюратора сделай из проволоки ОВС диаметром 1 мм. К игле припаяй гайку таким образом, чтобы при ввертывании иглы можно было полностью перекрыть отверстие в жиклере. Для более надежного соединения иглы с гайкой перед паянием иглу плотно обмотай медной проволокой. Клапаны вырежь из стальной ленты марки У7А, У8А или У9А и тщательно зачисти их края — трещин и острых кромок не должно быть. Ограничители вырежь из мягкой стали толщиной 0,5—1 мм и изогни в соответствии с чертежом; их назначение — ограничить угол отклонения клапанов, чтобы избежать их поломки. Предохранительный кожух свари из нержавеющей стали ЭИ-654 толщиной 0,1—0,2 мм. Предварительно на кожухе сделай по окружности только один ряд отверстий— в дальнейшем при регулировке двигателя число отверстий будет уточнено и, вероятно, увеличено. Головку начинай собирать с установки клапанов. Приверни к корпусу ограничители и подсунь под них клапаны. Выровняй их так, чтобы сегментные отверстия в корпусе полностью перекрывались, и затяни их винтами в этом положении. Убедившись в правильности установки клапанов, надень на корпус предохранительный кожух, смазав предварительно клеем БФ-2 места соединений, и слегка, в двух точках, раскерни его; при этом имей в виду, что при эксплуатации двигателя этот кожух придется снимать для замены клапанов. Плотно вставь головку в камеру сгорания, также смазав место соединений клеем БФ-2. Края камеры сгорания развальцуй на корпус головки. Карбюратор собирай в последнюю очередь, следя за тем, чтобы игла находилась точно против отверстия жиклера. Герметичность изготовленного двигателя проверяй, надувая его через резонансную трубу дымом. Регулировка и запуск. Для запуска двигателя необходимы (рис. 2): источник электропитания — например, магнето; автомобильный насос; бензобачок. Как же запускать двигатель? На конец шланга насоса надень металлическую трубку с внутренним диаметром 2—3 мм. Трубку сплющи так, чтобы выходное отверстие ее имело форму овала шириной примерно 1 мм. Бачок установи так, чтобы уровень топлива не менялся резко при р-аботе двигателя. Лучше всего, если уровень топлива будет ниже оси двигателя на 15—20 мм. Подсоедини концы магнето к двигателю: один — к центральному электроду свечи, другой — к корпусу дви- Рис. 3. Схема работы двигателя А-7: А — подача воздуха в двигатель насосом; Б — воспламе-* нение топливно-воздушной смеси от свечи; Б — расширение продуктов сгорания топлива в камере и выхлопной трубе; Г — образование разрежения в камере сгорания и поступление в нее топлива; Д — воспламенение топливно-воздушной смеси от предохранительного конуса 66
насадка насоса электродч ЧОНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ искра зона высокого давления нагретый предохранительный конус нагретый предохранительный конус ЗОНА ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ ЗОНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НАГРЕТЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КОНУС ЗОНА ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
гателя. Вращая ручку магнето, проверь на слух наличие искры. Установи иглу карбюратора в исходное положение для регулировки, для чего заверни иглу до полного перекрытия отверстия в жиклере, а затем выверни ее на 2—3 оборота. Установи трубочку насоса по оси двигателя перед жиклером на расстоянии примерно 3—5 мм и начинай качать воздух, одновременно вращая ручку магнето. Вывертывая или ввертывая иглу, добейся сначала отдельных хлопков, а затем и устойчивой продолжительной работы двигателя. Возможно, что добиться устойчивой работы двигателя сразу не удастся. Причиной этого, помимо неправильной сборки и негерметичностн двигателя, может быть недостаточное или избыточное количество отверстий в предохранительном кожухе. Если двигатель дает вспышки только когда есть наддув от насоса, то причина этого — недостаточное число отверстий в предохранительном кожухе. В этом случае, вынув головку двигателя из камеры сгорания, сделай в предохранительном кожухе еще один ряд отверстий. Собери двигатель и повтори запуск. В таком же порядке производи регулировку двигателя, увеличивая число отверстий в предохранительном кожухе до тех пор, пока двигатель не заработает устойчиво и после прекращения принудительной подачи воздуха, и без работы магнето. Не делай сразу много отверстий — при большем, чем нужно, числе отверстий в предохранительном кожухе двигатель будет работать только при наличии зажигания (работы магнето), и в этом случае предохранительный кожух придется заменить. Отрегулированный двигатель легко запускается и устойчиво работает. Однако во избежание преждевременного прогорания камеры сгорания не следует допускать продолжительной работы двигателя на месте, без обдува его воздухом. Двигатель работает иа бензине, расходуя его 0,3-f- -4-0,45 г в секунду; тяга его при' этом превышает 200 г. Источник электропитания отсоединяй от двигателя через 1—2 сек. устойчивой работы двигателя. Принцип работы. Рассмотрим работу двигателя с момента его запуска (рис. 3). При помощи насоса воздух под давлением подается на вход двигателя, открывает клапаны, распыляет горючее и заносит его в камеру сгорания (Л). Искра от свечи воспламеняет распыленное горючее, вследствие чего давление в камере сгорания повышается и клапаны закрываются (Б). Образовавшиеся при сгорании топлива газы начинают расширяться, но могут двигаться только в направлении к концу двигателя (В). При движении по резонансной трубе газы приобретают большую скорость. При длинной резонансной трубе, вследствие инерции быстро движущихся в ней выхлопных газов, в камере сгорания образуется разрежение и клапаны открываются вновь, но уже за счет атмосферного давления воздуха (насос уже не нужен). Устремившийся в камеру сгорания воздух распыляет горючее и заносит его в камеру сгорания (Г). Пары горючего, соприкоснувшись с раскаленными в предыдущем цикле предохранительным кожухом и стенками камеры сгорания, воспламеняются, давление в камере сгорания повышается, клапаны закрываются (Д), и цикл работы двигателя повторяется. Длина резонансной трубы и клапанная система этого двигателя хорошо согласованы между собой. При изменении длины резонансной трубы добиться устойчивой работы двигателя не удастся. Двигатель с короткой резонансной трубой должен был бы иметь большую частоту пульсаций (а следовательно, и большую тягу). Но разрежение в камере сгорания его оказывается недостаточным для полного открытия клапанов и заполнения камеры сгорания распыленным топливом. Двигатель с длинной резонансной трубой имеет малую частоту пульсаций и малую тягу. Двигатель А-7 был использован на многих моделях самолетов, вертолетов и «летающей лодке» (два А-7). Малый вес и габариты дают возможность использовать этот двигатель очень широко — как на моделях свободного полета, так и на кордовых.
рабочим столом
Прочность модели з V_^ адумывался ли ты когда-нибудь над прочностью своей модели? Признайся, что не так уже часто. А между тем прочность модели определяет ее вес, живучесть, стабильность спортивных результатов, более того, она влияет на сами результаты. Вот пример. Один моделист сделал лонжерон таким, как на рис. 1,а, а другой, более опытный, таким, как на рис. 1,6. При одинаковое прочности второй лонжерон в два раза легче первого, а ведь вес лонжерона составляет 15—20 процентов веса крыла. А живучесть модели? Для того чтобы хорошо отрегулировать модель, одним полетом не обойтись — ее надо много раз запускать в воздух. Но при каждом старте, каждом полете и особенно при каждой посадке модель может получить повреждения. Чем она прочнее, тем большее число полетов выдержит, тем лучше будет отрегулирована. Еще пример. Взлетает планер, у которого сплошное неразъемное крыло. Во время старта порыв ветра сломал его крыло. Модель закрутило на леере, и она врезалась в землю: кроме крыла, повреждены фюзеляж и оперение. Вместо того чтобы участвовать в соревнованиях, спортсмен занялся ремонтом. Его товарищ изготовил крыло из двух половин (что, кроме того, удобнее в транспортировке) и двумя упругими стальными стержнями соединил обе половины с центропланом. При порывах ветра такое крыло пружинило и не ломалось. С хорошо отрегулированной моделью спортсмен успешно выступил на соревнованиях. Модель второго спортсмена оказалась живучее. Ну, а стабильность ее регулировки уже зависит не столько от прочности модели, сколько от ее жесткости. 70
Ты, наверное, замечал, что некоторые модели ведут себя в воздухе — от полета к полету— по-разному, а иногда это происходит даже в течение одного полета. Например, модель начинает полет правыми виражами, а потом вдруг переходит на левые; или тай- мерная модель, ранее прекрасно взлетавшая, вдруг «заложит» правый вираж и бесславно закончит свое существование на земле. Под влиянием больших перегрузок в полете конструкция модели деформируется, что приводит к изменению углов установки крыла (в особенности его концов), стабилизатора 'или винтомоторной группы. Порой эти перегрузки настолько велики, что вызывают так называемые остаточные деформации, которые сохраняются после прекращения действия перегрузки. А флаттер? Его наблюдают у моделей при затяжке на леере или при пикировании. Крыло вдруг начинает вибрировать и зачастую ломается со всеми вытекающими отсюда последствиями. Это явление сложное, но зависит оно в основном от скорости модели н жесткости крыла, точнее от его так называемой крутильной жесткости. Чем меньше жесткость крыла при скручивании, тем при меньшей скорости может возникнуть флаттер. Вот почему мало сделать модель только прочной, надо чтобы она была еще и достаточно жесткой. Расчетные случаи. Для того чтобы правильно с точки зрения прочности сконструировать модель или, как говорят, сделать ее силовую компоновку, важно хорошо представлять, какие основные нагрузки действуют на модель и отчего она может сломаться. В авиации это называется расчетными случаями. Давай и мы с тобой так это назовем, хотя прочность модели, как ^т-Ч * (-*— правило, почти бесполезно рассчитывать, потому что не известно, на какие нагрузки ее считать. С одной стороны, модели сравнительно редко ломаются в воздухе, гораздо чаще они разрушаются при ударах о землю. При этом любой последующий удар может быть больше предыдущего, на какой из них рассчитывать, на какой величине порыва ветра остановиться — никто не знает. Значит, расчет на прочность в этих условиях — простая формальность. С другой стороны, вес модели каждого класса ограничен строгими рамками правил как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Вес же двигателя и оборудования известен. Поэтому спортсмену фактически задается вес силовой конструкции, изменять который он если в некоторых случаях и может, то только в сторону уменьшения. Значит, моделист практически лишен возможности выдерживать прочность конструкции в соответствии с действующими нагрузками, если бы даже они ему были известны. При заданном весе конструкции ему приходится делать ее как можно прочнее с учетом, конечно, характера и величины основных нагрузок, действующих на модель в полете и на земле. Начнем с того радостного Рис. 1. Лонжероны момента, когда ты готовишь модель к старту. Модели большинства классов во время подготовки к старту особых нагрузок не испытывают. Исключение составляют модели с резиновым двигателем, у которых при заводке двигателя фюзеляж скручивается и сжимается на участке размещения двигателя. Таким образом, фюзеляж должен обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать с запасом действующие от двигателя нагрузки, и достаточной жесткостью, чтобы не скручиваться от них, иначе стабилизатор по отношению к крылу перекосится и регулировка модели изменится. Расчетный случай Р для модели с резиновым двигателем — это сжатие и скручивание фюзеляжа под действием заведенного двигателя. Старт явится расчетным случаем А для модели планера при запуске на леере. Когда планер затягиваешь, он, как правило, испытывает значительную перегрузку, которую можно легко определить обыкновенными пружинными весами (рис. 2). Если показания весов при затяжке измеренные, например в килограммах, разделить на вес модели, тоже взятый в килограммах, то это примерно 71
равно перегрузке. Перегрузка при этом действует на модель так, как если бы ее положили на три опоры — одну под стабилизатором и две другие под серединами консолей крыла (рис. 3), а в центре тяжести модели подвесили груз, равный Grp = Омод (и — 1), где Grp —вес груза; СМоя—вес модели; п — перегрузка. При этом основную нагрузку испытывает крыло, особенно в средней его части, и балка фюзеляжа, особенно вблизи перехода в фюзеляж. Этот расчетный случай А характерен не только для затяжки на леере, но и при выходе из пикирования, и не только модели планера, но и любой другой. Для модели с резиновым двигателем расчетным случаем на старте В будет выпуск ее из рук. В этот момент фюзеляж стремится резко повернуться вокруг продольной оси в сторону, обратную вращению винта. Происходит это под влиянием реактивного момента винта, причем момент тем больше, чем короче резиновый двигатель и чем больше и тяжелее винт. Препятствует повороту фюзеляжа в этом случае крыло и оперение, на которых возникают аэродинамические силы Ркр, ^ст. Лот, создающие моменты, резко тормозящие поворот фюзеляжа. Такие моменты будут выламывать крыло, стабилизатор и киль, как показано на рис. 4, и действовать, главным образом, на узлы крепления крыла, киля и стабилизатора к фюзеляжу. Теперь перейдем к случаям, которые возникают в полете. Если не касаться пилотажных моделей — это разобранный случай А — выход из пикирования. Следующий расчетный случай в воздухе Ф — полет с наибольшей скоростью. Он бывает, когда модель после потери скорости опускает нос Рис. 2. Натяжение леера и пикирует, крыло при этом может войти во флаттер и сложиться вверх. Все определяется жесткостью крыла модели на кручение и положением центра тяжести крыла по хорде. Чем жестче крыло на кручение и чем ближе центр тяжести крыла к передней кромке, тем при большей скорости возникает флаттер. Заметим, что самые большие нагрузки или самые тяжелые расчетные случаи обычно ожидают модель при посадке и особенно при ударе о землю или о наземные препятствия. Чаще всего это бывает при регулировочных полетах. Первый случай П: посадка модели после парашютирования. Как правило, такие посадки, если они происходят на ровную поверхность, совершенно безопасны, если не считать, что может проколоться обшивка модели сухими стеблями травы. Однако если модель планера с тонкой хвостовой балкой села так, что удар пришелся на носовую и хвостовую части фюзеляжа, а средняя часть его провисла, то балка под действием сил инерции модели может сломаться (рис. 5). Таймерные модели и модели с резиновым двигателем в таких случаях ломаются реже. Первая разновидность этого случая Я]—удар о кочку концом стабилизатора. При этом у любой модели может сломаться или сам стабилизатор или его крепление к фюзеляжу (см. рис. 5). Вторая разновидность этого случая П2 — удар стабилизатором (крылом) о ветку или жесткий стебель травы на посадке после планирования, при регулировке, когда парашютирование не применялось (рис. 6). Удар придется спереди, в результате чего может сломаться передняя кромка между нервюрами или выломает весь стабилизатор. При ударе крылом произойдет то же самое — крыло может сломаться в плоскости хорд, в месте крепления к фюзеляжу, а если препятствие придется между нервюрами, оно, кроме этого, может проломить переднюю кромку (см. рис. 6). Теперь рассмотрим два наиболее характерных случая удара о землю: носом после пикирования (случай Ух) и крылом при глубоком вираже со скольжением (случай У2). Так как эти случаи, пожалуй, самые тяжелые, остановимся на них подробнее. Первый случай чаще всего бывает при потере моделью скорости на небольшой высоте (5—10 м), когда она на значительной скорости врезается в землю под таким углом, при котором скорость ее почти мгновенно гасится (рис. 7). Посмотрим, что при этом происходит с моделью. Предположим такие условия удара: вес модели GM = =400 г = 0,4 кг; скорость модели V = 5 м/сек; путь торможения модели 1 = 5 см = =0,05 м до полной остановки. Зная, что изменение ее кинетической энергии равно работе внешних сил на участке тор- 72
"V CT \ f HP r Реактивный момент винта ^ <~й Рис. 3. Случай А ЦТ. О % Сила инерции модели Рис. 4. Случай В ^ ^?- .». - ' »*" ^ . ,"j .-Л *■* ' i J." 4 *"* '■"•■'', Л *'V-■*'*-i4«J .■■'«». • -«• - *■-* .»/4,' - -.• - V щ Рис. 5. Случай П и fl\ Ш моження, можем найти силу торможения Р = ?si 2-S,81-0,05 = 10 кг. где Р — сила торможения, кг. Итак, сила удара в 25 раз превышает вес модели, т. е. перегрузка при ударе равна 25, а это значит, что на каждую деталь модели действует сила, в 25 раз превышающая вес самой детали. Направление действия всех этих сил совпадает с направлением скорости полета, а приложены они в центре тяжести каждой детали. Если бы мы попытались графически воспроизвести картину сил, действующих на модель при ударе носом, то она была бы примерно такая (см. рис. 7). При этом силы, действующие на крыло, старались бы выломить каждую половину крыла вперед. Силы, действующие на уши крыльев, выламывали бы их, ве- -^Йкл Рнс. 6. Случай Пг роптнее всего, в месте стыков с крылом и, кроме того, закручивали бы крыло (см. рис. 7). Примерно то же самое случилось бы со стабилизатором и килем, а хвостовая балка могла бы сломаться, как показано на рис. 7, потому что силы от стабилизатора и киля создавали бы изгибающий момент. Таково действие основных сил при ударе носом модели 73
планера. Но у нее все основные массы (центровочный груз, загрузка, таймер) расположены в центральной и носовой частях фюзеляжа, которые просты и прочны. У таймерной модели и модели с резиновым двигателем скорости могут быть значительно большими, чем у модели планера, а перегрузка при ударе пропорциональна квадрату скорости. Кроме того, таймерная модель тяжелее планера и в носовой части у нее находится двигатель, закрепленный на переднем шпангоуте, т. е. устройство, значительно легче повреждаемое, чем нос модели планера. Поэтому носовая и центральная части фюзеляжа таймерной модели должны быть особенно прочны. Нагрузки, действующие на крыло, хвостовую часть фюзеляжа и оперение таймерной модели и модели с резиновым двигателем при ударе носом по характеру сходны с нагрузками на планер, хотя по величине нередко превышают их. Зато добавляется еще нагрузка на пилон; крыло, укрепленное на пилоне, при ударе старается сместиться вперед и сломать пилон в этом направлении (рис. 8). У модели с резиновым двигателем нагрузки, действующие на фюзеляж, как правило, увеличены по сравнению с планером потому, что часто модель ударяется о землю в начале полета, когда резиновый двигатель еще не раскрутился и сжимает фюзеляж, что прибавляется к нагрузкам от удара. Крыло модели с резиновым двигателем, расположенное над фюзеляжем, при ударе нагружает его еще и изгибающим моментом. Этот момент очень сильно способствует поломке носовой части фюзеляжа, так как она нагружена инерционными силами удара всей модели и натяжением резинового двигателя. Второй случай — это удар крылом при глубоком вираже со скольжением. Обычно такой удар слагается из двух этапов: сначала удар концом крыла и затем удар носом. У моделей планеров такой удар — результат плохо выбранных параметров боковой устойчивости (очень большой киль или же слишком малое поперечное V крыла). У моделей с двигателями — или первое, или следствие воздействия гироскопического момента винтомоторной группы. Подобный удар особенно тяжел из-за нагрузок, потому что скорость любой модели на вираже со скольжением может быть гораздо больше скорости ее горизонтального полета. Основная нагрузка первого удара приходится на крыло и в первую очередь на его конец, который ударился о землю. Вероятные места поломки: передняя кромка, носик концевой части и стыковой узел крепления уха крыла к консоли. Самая большая нагрузка приходится в этом случае на узел крепления консоли крыла к центроплану (если крыло разъемное) и узел крепления крыла к фюзеляжу (если крыло неразъемное). В этом месте крыло выламывается вверх и назад. У моделей с высокорасположенным крылом (например, таймерных) большая нагрузка придется на пилон (рис.9), в этом случае его будет выламывать и скручивать. Удар модели носом не отличается от того случая У\, который мы уже разобрали, поэтому его рассматривать не будем. Нагрузки от винтомоторной группы. Нагрузки от тяги и крутящего момента винта у моделей, за исключением моделей с резиновым двигателем, невелики, и по сравнению с вышеперечисленными их можно не учитывать. Но есть один тип воздействия, которое само непосредственно поломок не вызывает, однако в его присутствии даже незначительные нагрузки приводят к серьезным разрушениям. Это — вибрации, вызванные работой винтомоторной группы. От вибрации материал, как говорят, «устает». В нем появляются трещины, они начинают быстро расти, и конструкция ломается. Чем выше частота вибрации и больше напряжена конструкция, тем скорее это происходит. Современные двигатели работают на очень высоких числах оборотов 15 000— 24 000 об/мин. Колебания происходят с частотой 250— 400 гц. При такой высокой частоте «усталость» многих материалов наступает быстро, и это необходимо учитывать. Нагрузки на кордовых моделях. Общей для них является перегрузка, испытываемая моделью и кордой от действия центробежной силы при полете по кругу. Для того чтобы представить себе величину этой перегрузки, подсчитаем ее. Допустим, что кордовая скоростная модель летит со скоростью 210 км/час. При длине корды 16 м перегрузка равна V2 _ /210\" 1 п = Rg = \3,e) '16-9,81 ~21' где п—перегрузка; V — скорость, км/час; R — радиус полета модели, м; g — ускорение силы тяжести, м/сек2. Таким образом, на каждую деталь и на всю модель действует сила, в 21 раз превышающая их вес. Если модель весит 500 г, то корду будет растягивать сила 0,5 - 21 = = 10,4 кг, а перегрузка модели, летающей со скоростью 305 км/час, равна 46!!! Несмотря на то, что перегрузки у кордовых моделей достигают таких величин, они опасны (с точки зрения проч- 74
Рис. 7. Случай У: а — силы инерции частей модели при ударе; б — момент, ломающий хвостовую балку; в — момент, скручивающий крыло "*«ЩЩ<. Рис. 8. Случай У|. Натяжение резинового двигателя »х* **?'"" &ч$тгя > ."»? **%j ^ Рис. 9. Случай Уг- Скручивание пилона ности самой модели) только для моделей с реактивными, двигателями, у которых корпус двигателя служит одновременно фюзеляжем. В этом случае перегрузки, действующие на оперение и жаровую трубу двигателя, прочность которой сильно ослаблена высокой температурой, могут вызвать значительную деформацию, а иногда и ее переламывание. Однако у всех без исключения кордовых моделей есть узел, к которому крепятся нити корды. Это или центральная качалка (рис. 10) или трансмиссия в однокордовом управлении. Вот прочность такого узла целиком определяется действующей на модель перегрузкой. Это характерный для всех кордовых моделей случай назовем случаем К. Остальные случаи нагруже- ния кордовых моделей аналогичны тем, которые мы разобрали ранее для свободноле- Рис. 10. Случай К. Перегрузки кордовой модели: смод — вес модели; Р — перегрузка ', Puor мод'" е тающих моделей, за исключением случаев Р, В, П. Ты получил представление, какие основные усилия действуют на модель и откуда они получаются. Теперь познакомимся с принципами силовой компоновки. Существует много классов моделей, еще большее множе- 75
ство их конструкций, но принципы их силовой компоновки справедливы для всех классов и всех конструкций. Попробуем их сформулировать. Конструкция модели должна быть такой, чтобы выполнялось основное требование к авиационной конструкции: «при наибольшей возможной прочности — наименьший рее». Возьмем крыло модели. Закрепим его в корневой части (рис. 11), так как оно закреплено на фюзеляже. Теперь представим, что оно нагружено по случаю У2—удар крылом при глубоком вираже со скольжением. На рис. 11 стрелкой показана сила удара, которая пришлась спереди, в месте стыковки уха с консолью. Сила эта старается отогнуть крыло назад, а крепление его этому сопротивляется. Усилие сопротивления силе передается через крыло и будет тем больше, чем больше сила и длиннее крыло, т. е. пропорционально моменту этой силы — произведению Р ■ I = М, назовем его изгибающим моментом. Этот изгибающий момент и стремится сломать крыло. Если определим его в разных местах крыла по размаху (между заделкой крыла и силой Р), то увидим, что изгибающий момент изменяется по величине — самый маленький он вблизи силы, когда плечо /х малое, самый большой в мес- Рнс. 11. Изгибающий момент крыла те заделки, когда плечо наибольшее и равно /. Если на основании изгибающего момента, действующего в корневой части, мы найдем необходимое сечение лонжерона крыла, то, посмотрев на выражения момента Мизг= = Р-1Х, увидим, что, например, в середине крыла сечение лонжерона может быть вдвое меньше, чем в корневой части при одинаковой его прочности. Для того чтобы крыло не ломалось под действием момента силы Р, оно вовсе не должно иметь одинаковое сечение лонжерона по всему размаху. Следовательно, выгодно уменьшать сечения силовых элементов крыла к его концевой части с учетом уменьшения изгибающего момента. Тогда вес крыла будет меньшим, а прочность, по сравнению с действующим в каждом сечении изгибающим моментом, не меньше, чем у корня. Конструкция крыла в этом случае будет равнопрочная. Принцип равнопрочности — основной принцип авиамодельных конструкций. Прочность любой конструкции в любом ее сечении должна соответствовать действующим на нее в этом сечении нагрузкам. Нельзя более прочную деталь крепить на менее прочной. Если крепить крыло к центроплану, например, так, как показано на рис. 12, то прочность штырьков должна быть, по крайней мере, не меньше, чем прочность крыла в этом месте. Прочность всей конструкции в этом случае определяется прочностью самого слабого ее звена, а излишняя прочноедь остальных звеньев увеличит только вес модели. Другой важный принцип, лежащий в основе силовой компоновки авиамодельных конструкций,— это принцип разнесения стержней конструкции, работающей на изгиб. В таких конструкциях, как крыло, оперение, фюзеляж, спортсмены часто не используют всех возможностей материала, чем делают конструкцию или излишне тяжелой, или недостаточно прочной. На рис. 13,а показана схема продольного набора крыла, довольно часто применяемая советскими и зарубежными спортсменами. Передняя кромка изготовлена из бальзы, лонжероны, выполняющие одновременно роль стрингеров, расположены на верхней и нижней поверхностях крыла. Носик только сверху зашит листовой бальзой. В такой конструкции лонжероны лишь при незначительной нагрузке работают в общей системе, т. е. как стержни фермы. Если нагрузка превзойдет критическое значение, лонжероны теряют устойчивость, подламываются, как показано на рис. 13,6, и тогда конструкция крыла резко ослабляется. Она может нести только часть той нагрузки, которую выдерживала ранее. Лонжероны объединены в систему только там, где есть нервюры, а между нервюрами они ничем не поддерживаются и очень легко теряют устойчивость. Если объединить рейки в один лонжерон, как показано на рис. 14, а пространство между полками лонжерона в пролетах между нервюрами заполнить бальзой или пенопластом, то прочность крыла возрастет в несколько раз при том же примерно весе. Произойдет это потому, что 76
Рис. 12. а — крепление крыла; б — стыковка лонжерона Рис. 13-. Схема продольного набора крыла: а — расположение лонжеронов; б — поломка крыла Рис. 14. Конструкция лонжерона Рис. 16. Удачная конструкция Рис. 15. Неудачная конструкция 4 Рис. 17. Неудачная конструкции рис. 18. Удачная конструкция 77
стержни лонжерона будут работать уже не как отдельные реечки на изгиб, а как полки двухтавровой балки: одна на сжатие, другая на растяжение, что значительно выгодней. Если носик крыла зашить бальзой не только сверху, но и снизу до лонжерона так, чтобы все вместе образовало трубу, такая конструкция будет в несколько раз жестче, чем показанная на рис. 13,а, даже в том случае, если обшивку сделать вдвое тоньше прежней. Очень часто в модельной конструкции приходится рассредоточенную нагрузку, например, со стабилизатора или крыла передавать на фюзеляж через один или несколько узлов крепления. Сложность заключается в том, что силы, «текущие» по нескольким элементам конструкции — лонжерону, кромкам, нервюрам, надо передать на узел крепления. Или обратный случай: сосредоточенную силу, тягу винта или силу удара модели нужно передать от двигателя через мотораму на фюзеляж с несколькими лонжеронами. На рис. 15 показана неудачная конструкция стабилизатора— типичный плохой пример, а на рис. 16 — удовлетворительный пример рассредоточения нагрузки. В последнем случае уже не одна, а две (по ширине крепления) нервюры передают усилие, а от лонжерона к передней кромке, на участке крепления, пропущен косой лонжерон. На рис. 17 приведен пример непродуманного, хотя и распространенного крепления двигателя к переднему шпангоуту. Усилие через двигатель и три болта передается шпангоуту и через него к лонжеронам. Но шпангоут хорошо воспринимает и передает только поперечные (действующие в его плоскости) нагрузки, а нагрузки вдоль фюзеляжа он выдерживает и передает плохо. На рис. 18 приведен образец хорошего конструктивного решения, когда нагрузки от двигателя передаются на под- моторные брусья, а с них непосредственно на лонжероны фюзеляжа, которые сходятся к брусьям, образуя мощный узел. В этом случае изгибающий момент передается на фюзеляж брусьями (развитыми до второго шпангоута), через первый и второй шпангоуты, а осевая сила тяги или удара — непосредственно на лонжероны. Рассредоточение усилий от одной силы на все элементы конструкции, находящиеся в сфере действия этой силы,— третий важный принцип конструирования силовых схем авиамодельных конструкций. Устойчивость конструкций. Возьми проволоку диаметром 1—1,5 мм и длиной 30—40 мм (только обязательно ровную). Попробуй сжать ее в осевом направлении (рис. 19). Проволока выдержит нагрузку до 20 кг и более, если она стальная и ровная. Теперь возьми такую же проволоку, но длиной 100—150 мм и попробуй сжать ее. Под действием силы она выгнется вбок, и произойдет это при очень небольшом усилии. Почему же в первом случае проволока выдерживает более 20 кг, а во втором — менее 1 кг? Потому что она изгибается — теряет устойчивость. Если бы мы смогли воспрепятствовать выгибу проволоки, она выдержала бы столько же, сколько и короткая: ведь материал и площадь поперечного сечения у них одинаковы. В применении к модельным конструкциям все это выглядит так: на рис. 13,а показан силовой набор крыла, образованный сосновыми полками. Если его изгибать, пока он не сломается, то картина поломки будет выглядеть так, как показано на рис. 13,6. Полки крыла, работающие на сжатие, при определенной нагруз- 20» \ 20кг "= Рис. 19. Потеря устойчивости ке потеряют устойчивость и, вогнувшись внутрь, сломаются. Предотвратим потерю устойчивости, и крыло станет гораздо прочнее. Проще всего это выполнить, если пространство между полками, в промежутках между нервюрами, заполнить легкой бальзой или пенопластом (см. рис. 14). Такое крыло выдержит гораздо большую нагрузку, а вес его возрастет незначительно. Для того чтобы предотвратить потерю устойчивости лонжеронов, фюзеляжа, например в носовой части (случай У—удар носом), нужно их подкрепить бальзовыми пластинками, как показано на рис. 20. В раскосных конструкциях очень часто раскосы, работающие на сжатие, выгодно делать не из прочного, но тяжелого материала, а из менее прочного, но более легкого, потому что раскос того же веса из легкого материала будет гораздо толще и устойчивее. Амортизация конструкций. Самые большие перегрузки модели (если не считать кордовых) испытывают при уда- й Рис. 20. Усиление носа 78
pax, потому что сила удара пропорциональна квадрату скорости модели и определяется из соотношения, которое мы рассмотрели на стр. 72 Оно показывает, что изменение кинетической энергии модели при ударе численно равно работе внешних сил на участке торможения. Отсюда ясно, что, увеличивая длину участка торможения — путь торможения /, ты во столько же раз уменьшаешь силу удара Р. Если ты, например, крыло модели укрепишь на фюзеляже не жестко, а так, чтобы при превышении определенной критической перегрузки оно в месте крепления могло сдвигаться по направлению силы удара, то путь торможения увеличится и сила удара соответственно уменьшится. Наиболее широко применяемый способ такого крепления крыла — приматывание его резиновой нитью к фюзеляжу или пилону (см. рис. 9). В этом случае сила трения между фюзеляжем и крылом, вызванная натяжением резины, должна быть такой, чтобы аэродинамические нагрузки в полете или при старте не сдвинули крыло и не нарушили бы этим регулировку модели. Есть немало конструктивных решений амортизации крыла, оперения, винта, но все они основаны на одном — увеличении пути торможения. Однако увеличить путь торможения мало, желательно, чтобы оно происходило не только за счет упругой деформации конструкции, но и сопровождалось поглощением энергии удара. Это произойдет, если крыло со значительной силой трения под действием удара сдвинется и энергия его перейдет в тепло. Работа основных элементов каркаса моде- л и. Лонжероны — это продольные элементы конструкции крыла, фюзеляжа, оперения, лопасти тянущего винта и лопасти несущего винта вертолета. Они принимают на себя основную нагрузку, приходящуюся на эти части моделей. В крыле лонжерон или лонжероны работают в основном на изгиб и кручение от аэродинамической и инерционной нагрузок, приходящих- ла и оперения показаны на рис. 21. Такие конструкции могут быть оправданы только их простотой. С точки зрения прочности и веса они не выгодны, потому что теряют устойчивость при незначительной нагрузке, а после этого уже не способны нормально работать. Несколько улучшить их работу ты сможешь, умень- ;ч X Рис. 21. Конструкции лонжеронов крыла и оперения ся на все крыло. Так же они работают и в конструкции оперения. В фюзеляже, если он состоит не из одного сплошного лонжерона, например хвостовой балки, лонжероны работают в основном на растяжение и сжатие, как главные стержни фермы. Лонжерон лопасти работает в основном на растяжение от центробежных сил лопасти, а также на изгиб и кручение. Две самые распространенные конструкции лонжеронов кры- шив расстояние между нервюрами, что, однако, усложнит и утяжелит крыло. Самая рациональная форма лонжерона для любых крыльев любых моделей — это конструкция, показанная на рис. 14. В ней лонжерон состоит из двух неодинаковых по толщине сосновых полок. Верхняя полка, работающая на сжатие, толще, нижняя, работающая на растяжение — тоньше. Пространство между полками, в интервалах между нервюрами, заполнено легкой бальзой или пенопластом (обязательно на клею). Так как на всем протяжении пол- 79
кн лонжерона связаны между собой вкладками, они не теряют устойчивости, вследствие чего возможности материала лонжерона можно использовать полностью. Это происходит не только за счет внутренних вкладок, но также и потому, что в такой конструкции полки можно сделать и расположить более выгодно. На рис. 22 показана обычная конструкция лонжерона. Полки в нем узкие и толстые. Это сделано для того, чтобы они были устойчивее. В рекомендуемой конструкции полки лонжерона можно изготовить более широкими и тонкими (ведь потери устойчивости у них не будет). Такие полки при одинаковой площади сечения обеспечивают в 1,5 раза большую прочность лонжерона. .. —*- а д.^ Рис. 22. Конструкция лонжерона: а — в корне; б — на конце Если эти полки к концу крыла ты уменьшишь так, как показано на рис. 22, б, то вес лонжерона уменьшится почти вдвое. Такой лонжерон будет равнопрочным, а сопротивляемость его ударным нагрузкам даже возрастет, потому что при одинаковых нагрузках прогиб такого крыла будет гораздо большим, что при ударах приведет к уменьшению их силы (см. рис. 23). Все сказанное о конструкции лонжерона крыла справедливо и для лонжеронов оперения, а также лопастей несущих винтов. Лонжероны фюзеляжа, за редким исключением, изготовляют в виде прямоугольных или квадратных реек из сосны или бальзы, в зависимости от того, насколько нагружена конструкция фюзеляжа. Стрингеры — продольные элементы каркаса модели. В отличие от лонжеронов основное назначение стрингеров— подкреплять обшивку, чтобы придать ей необходимую форму или же необходимую жесткость. Кроме того, стрингеры обычно соединяют поперечные элементы каркаса — нервюры или шпангоуты, чем поддерживают их и препятствуют потере устойчивости этих элементов. Они, конечно, участвуют в работе всей конструкции, но несут только часть общей нагрузки, поэтому и располагают стрингеры не так, как лонжероны. В крыле, например, их ставят на носике профиля, чтобы улучшить поверхность обшивки в этом месте и в зоне наибольшей кривизны нижней поверхности крыла (рис. 24). Для поддержания нервюр их обычно равномерно распределяют на участках верхней и нижней поверхностен крыла между лонжероном и задней кромкой. Примерно так же их располагают и на оперении. В конструкции фюзеляжа моделей чемпионатных классов стрингеры встречаются редко, главным образом их используют для подкрепления носовой части моделей с резиновым двигателем и таймер- ных. Гораздо чаще их применяют на моделях-копиях и радиоуправляемых для подкрепления обшивки гаргротов и сложных обтекателей. Стрингеры нагружаются в основном поперечной нагрузкой, поэтому ставь их лучше так, как показано на рис. 25. В эгом случае в направлении, перпендикулярном обшивке, они обеспечат наибольшую жесткость, что и надо. В плоскости же обшивки их собственная жесткость мала, но зато обшивка, приклеенная к стрингеру, эту жесткость значительно увеличивает, предотвращая его потерю устойчивости при работе на сжатие. Кромки — передняя и задняя. Работа кромок сложна и многообразна. Если лонжероны работают в основном на определенную нагрузку, то кромкам достается больше всего, они работают на изгиб, растяжение, сжатие и устойчивость. В случае Я передняя кромка испытывает удары, следовательно, она должна быть достаточно прочна на изгиб в промежутке между нервюрами. Эта основная работа кромки и определяет ее наивыгоднейшую форму (рис. 26). Многие спортсмены делают переднюю кромку такой, как показано на рис. 27, да еще выполняют ее из бальзы. Такие кромки легко пробиваются даже стеблями травы, и крыло выходит из строя. Не кромку ослабляй вырезами под нервюры, лучше вырезы делать на самих нервюрах. Задняя кромка в основном нагружена натяжением обтяжки. Обтяжка, натянутая между лонжероном и кромкой, стремится изогнуть кромку внутрь (рис. 28). В неудачных конструкциях, при редко поставленных и слабых нервюрах и широкой тонкой задней кромке, под действием натяжения бумаги нервюры прогибаются и перестают поддерживать кромку. Она пытается изогнуться в своей плоскости, но из-за малой толщины выпучивается в поперечном направлении и деформирует все крыло. Это недопустимо, потому что искажает геометрию крыла, изменяет его аэродинамику 80
и, как следствие, нарушает регулировку модели. Кроме того, задняя кромка нагружается сжимающими усилиями при случае У2 (удар концом крыла). Для того чтобы кромка не деформировалась и не ломалась при перечисленных нагрузках, делай ее достаточно толстой и, учитывая современные тонкие профили, широкой, что определяет выбор материала кромки. Чаще всего заднюю кромку изготовляют из плотной бальзы, потому что из более прочного дерева она получилась бы слишком тяжелой. Есть, правда, способ, позволяющий выполнить кромку не очень широкой и достаточно толстой: надо изменить форму хвостика профиля крыла за счет верхней его части (см. рис. 28). При этом можешь не опасаться ухудшения аэродинамических качеств крыла, так как для аэродинамики важна форма нижней поверхности, форма же верхней поверхности хвостика крыла, как показал опыт, существенной роли не играет. Мы рассказали о продольных элементах каркаса модели, теперь перейдем к поперечным элементам. Нервюры служат для придания крылу (оперению) определенного профиля, передачи с обшивки крыла или оперения аэродинамической нагрузки на лонжероны и для поперечной связи всех продольных элементов каркаса. Их назначение определяет их форму и конструкцию. Обычно это пластины из авиационной фанеры, липы или бальзы, вырезанные в форме выбранного профиля крыла или оперения. Прежде всего нервюры должны быть достаточно прочны и жестки, чтобы сохранять такую форму. Воздушная нагрузка на нервюры невелика, и самая большая нагрузка приходится на них от натяжения обтяжки. При этом нервюры испытыва- 6 Лети, модель, II Рис. 23. Прогиб крыла: лонжероном постоянного сече- б — с лонжероном переменного сечения ют сжимающее усилие и, если они недостаточно жестки, изгибаются, как показано на рис. 29. Явление это крайне нежелательно, потому что вызывает деформацию задней кромки, а иногда и всей конструкции. Его стараются избе- Рис. 24. Расположение стрингеров: а — на крыле; б — на фюзеляже жать, для чего можешь увеличить число нервюр или поставить стрингеры, которые, соединяя все нервюры, поддержи- Рнс. 25. Сечение стрингера вают их. Но если профиль крыла (оперения) имеет, как говорят, малую процентность, 81
-< Рис. 26. Работа передней кромки / »* ♦Г- Рис. 27. Передняя кромка Рис. 28. Задняя кромка: о — деформирование обтяжкой; 6 — утолщение Рнс. 29. Деформация нервюры под действием натяжения обтяжки 1 ' Рис. 30. Нервюры Рис. 31. Корневые нервюры 82
Другими словами, тонок, то вырезы в нервюрах под стрингеры сильно ослабляют их прочность. Кроме того, нервюры с профилем большой кривизны да еще тонким получаются непрочными и легко ломаются по слою (рис. 30, сверху). В этом случае очень хорошо их оклеивать по контуру полоской тонкого шпона или еще лучше — лентой, вырезанной из верхнего глянцевого слоя крупной соломы или стеблей обыкновенного веника (см. рис. 30). Для моделей с резиновым двигателем и планеров такая ленточка может иметь ширину 2—3 мм и толщину 0,2— 0,4 мм, приклей ее глянцевой стороной наружу с обеих сторон нервюры. Нервюры, усиленные таким образом, становятся в несколько раз прочнее и жестче (при незначительном прибавлении веса). Особенно усиливаются при этом места стыка нервюр со стрингерами, лонжеронами и кромками (см. рис. 30). Корневые нервюры и нервюры в местах стыков консоли с открылком (ухом), как правило, приходится делать усиленными. Корневые нервюры обычно сильно изгибает обтяжкой, кроме того, на них приходится значительная нагрузка при ударе крылом и носом (случай Уг и Уг). Поэтому их лучше изготовлять из бальзы или пенопласта толщиной 3—5 мм, оклеивать с обеих сторон на плоскостях шпоном или миллиметровой фанерой, а по контуру — лентой шпона или соломы по ширине, равной ширине склеенной нервюры (рис. 31). Очень хороших результатов ты можешь добиться при из- Рнс. 32. Нагружение шпангоута готовлении корневых нервюр таким способом: возьми пенопласт толщиной 2,5 мм, затем с обеих сторон наложи на него по два слоя тонкой стеклоткани на эпоксидном клее Эд-5, прикрой пакет с обеих сторон целлофаном, положи между двумя плоскими пластинами и придави грузом 3—5 кг. Через сутки пакет вынь, сними целлофан и из этого материала вырежь нервюры. После заклейки каркаса оклей нервюры по контуру лентами из шпона или соломы. Шпангоуты. Шпангоуты служат для тех же целей, что и •tbj / l! Рис. 33. Шпангоуты, сделанные из панели нервюры, но только в каркасе фюзеляжа мотогондолы или поплавка. В отличие от нервюр, форма шпангоутов проще и, как правило, ограничивается прямыми линиями. Это часто определяет их конструкцию, выполненную из сосновых, бальзовых реек или из пластин. Однако почти в каждой модели имеются так называемые силовые шпангоуты, которые обычно передают на фюзеляж основные нагрузки, приходящиеся от других частей модели: винтомоторной группы, шасси, крыла, оперения и т. д. Передний шпангоут в том случае, если к нему крепится двигатель, нагружается при случае У так, как показано на рис. 32. Болты крепления двигателя стремятся вдавиться в фюзеляж и изогнуть шпангоут, опирающийся на лонжероны. Таким образом, шпангоут работает на изгиб. Его хорошо сделать из переклейки, набранной из нескольких слоев фанеры толщиной 1 мм, а еще лучше из панели — липовой пластины толщиной 2—3 мм, оклеенной'с двух сторон фанерой: спереди толщиной 2 мм, сзади—1 мм (рис. 33). Шпангоуты, к которым крепятся стойки шасси, например у радиоуправляемых моделей, лучше делать из таких же панелей. В зависимости от веса модели и нагруженности узла вместо липовой пластины можно взять бальзу. Такой шпангоут показан на рис. 33. Шпангоуты в месте крепления крыла также лучше выполнять из панели, так как они передают и рассредоточивают на каркас фюзеляжа нагрузки, пришедшие с крыла модели.
/ к.
Аэродинамика и скорость полета модели ечта каждого кордовика — получить максимально возможную скорость полета модели. Ее конструктор, решая эту задачу, как правило, располагает рядом условий: одни из них определены правилами соревнований, а другие — можно выбрать или определить при конструировании. К первым относится рабочий объем цилиндра двигателя, минимальная площадь несущих поверхностей модели, длина корды и т. п., ко вторым — аэродинамические характеристики модели и корды, характеристики винтомоторной группы и др. Действительно, аэродинамика модели зависит от ее обводов, профиля несущих поверхностей, тщательности капотирования двигателя и отделки поверхности, а характеристики винтомоторной группы при заданной мощности двигателя в значительной степени — от к. п. д. винта. Следовательно, проектирование кордовой скоростной модели заключается в выборе и определении (расчете) наивыгоднейших характеристик модели, винтомоторной группы и системы пилотирования, при которых можно получить максимальную скорость полета. Конструктор модели еще до ее постройки должен знать, какую максимальную скорость можно получить. В противном случае практически полученная скорость может быть принята за максимальную, хотя на самом деле ее величина после некоторой «доводки» отдельных элементов возможна значительно большая. Величину максимальной скорости модели также необходимо знать для расчета воздушного винта. Чтобы гарантировать себя от ошибок, целесообразно определить расчетную величину максимальной скорости полета модели, а затем уточнить ее на практике. Для этого рассмотрим аэродинамические 85
характеристики модели и системы пилотирования, некоторые параметры винтомоторной группы и их влияние на величину максимальной скорости полета модели. Аэродинамика модели. Чтобы оценить влияние отдельных факторов на аэродинамику кордовой скоростной модели, рассмотрим ее аэродинамические характеристики в целом и отдельных элементов конструкции. Для этого воспользуемся результатами продувок. На рис. \,а приведены поляры (кривые 2, 3), полученные в результате продувок в аэродинамической трубе > кордовой модели (рис. 1,6) с" закапотированным и незакапо- тированным двигателями. На том же графике (рис. 1,а) показана поляра крыла модели с профилем NACA-2409 (кривая /). Как видно из рис. 1,6, обводы (формы) испытуемой модели характерны для современных кордовых скоростных моделей. Это обстоятельство дает возможность использовать результаты опыта при проектировании кордовых скоростных моделей. Сравнивая поляры моделей и крыла, легко убедиться, что в режиме скоростного полета коэффициент сопротивления модели Схм с незакапотиро- ванным двигателем в три раза больше Сх крыла, а с закапотированным двигателем Схм лишь в два раза превышает Сх крыла. Поэтому при проектировании и изготовлении модели особое внимание следует уделять капотированию двигателя, так как он является основным источником сопротивления. Из графика (рис. 1,а) определим коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа (без крыла и оперения), который можно использовать при практических расчетах. Коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа составляет величину: СХф=^ 0,006 — при закапо- тированном двигателе; СХф=^ =^0,02— при незакапотирован- ном двигателе. Выбирая профиль крыла, отдавай предпочтение тонким профилям с минимальной величиной коэффициента сопротивления Схшт. Для крыла рекомендуется брать профили ЦАГИ А —6%, В —8%, В — 10%; NACA-2409, NACA-21012, для хвостового оперения — тонкие симметричные профили, например, NACA-0006, NACA-0009. Геометрические характеристики указанных профилей приведены в табл. * * А. С. Кравец. Характеристики авиационных профилей. Обороигиз, 1939. Рис. 1. Кордовая скоростная модель: ■о — график поляр: I — крыла; 2 — модели с закапотированным двигателем; 3— модели с незакапотированным двигателем; б — чертеж модели: площадь крыла 5,15 дм2; площадь стабилизатора 1,13 дм2; профиль крыла NACA-2409 Рис. 2. График потребной мощности при горизонтальном полете: 1 — на двух кордах диаметром 0,4 мм; 2 — на двух кордах диаметром 0,4 мм с обтекателем прямоугольного сечения 0,4 X 1.2 мм; 3 — на одной корде диаметром 0,6 мм; 4 — на одной корде диаметром 0,6 мм с обтекателем прямоугольного сечения 0,6X1,8 мм; 5 — без корд Рис. 3. График зависимости коэффициента сопротивления С* от скорости воздушного потока для корды: 1 — круглого сечения; 2 — с обтекателем прямоугольного сечения Рис. 4. График зависимости сопротивления корды круглого сечеиия (красные кривые) и с обтекателем прямоугольного сечения (белые кривые) от ее длины при угловой скорости движения модели 2,76 рад/сек Рис. 5. График изменения сопротивления корды круглого сечения (красные кривые) и с обтекателем прямоугольного сечеиия (белые кривые) в зависимости от ее диаметра при угловой скорости движения модели 2,76 рад/сек Рис. 6. График изменения сопротивления вдоль корды при угловой скорости движения модели 2,76 рад/сек: 1 — корда комбинированная диаметром 0,6 мм и с обтекателем прямоугольного сечения 0,6X1,8 мм; 2 — корда круглого сечения диаметром 0,6 мм без обтекателя; 3 — корда диаметром 0,6 мм с обтекателем прямоугольного сечения по всей длине Рис. 7. Схема сил, действующих на кордовую модель в горизонтальной плоскости при горизонтальном полете Рис. 8. График зависимости диаметра винта от числа оборотов для величины числа М=0,7 у концов лопасти: 1 — при скорости модели 200 км/час; 2 — при скорости модели 400 км/час X (хорда), % 0 1,25 2,5 5 7,5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95 100 ЦАГИ А-6% С, =0,0068 ■"мин К в 0 — 1,55 2,33 2,83 3,27 3,84 4,19 4,43 4,30 3,89 3,28 2,56 1,71 0,85 0,41 0 К н 0 — -0,52 -0,75 -0,93 -1,06 -1,26 -1,39 — 1,54 -1,57 — 1,50 -1,36 -1,15 -0,89 -0,54 —0,33 0 Геометрические характеристики проф NACA-21012 Сг -*мин г в 0 2,95 3,72 4,67 5,28 5,72 6,33 6,67 6,82 6,52 5,89 5,04 4,03 2,85 1,57 0,87 0 =0,0071 К н 0 0,9 -1,45 —2,44 -3,12 -3,64 —4,36 —4,80 -5,18 —5,10 -4,71 -4,09 -3,30 —2,38 -1,32 —0,75 0 NACA-2409 С„ -*мии К в 0 1,62 2,27 3,20 3,87 4,43 5,25 5,81 6,38 6,35 5,92 5,22 4,27 3,10 1,72 0,94 0 =0,008 К н 0 — 1,23 -1,63 -2,15 —2,44 —2,60 -2,77 —2,79 —2,62 -2,35 -2,02 — 1,63 -1,24 —0,81 —0,47 —0,28 0 NACA-0006 симметричный С =0,0054 -»мин К в 0 0,95 1,31 1,78 2,10 2.34 2,67 2,87 3,0 2,90 2,65 2,28 1,83 1,31 0,72 0,40 0 К н 0 -0,95 —1,31 -1,78 —2,10 —2,34 —2,67 —2,87 -3,0 —2,90 —2,65 —2,28 — 1,83 — 1,31 —0,72 —0,40 0 илей (в % от хо NACA-0009 симметричный С =0,0064 -*"mhh У в 0 1,42 1,95 2,67 3,15 3,51 4,01 4,30 4,5 4,35 3,97 3,42 2,75 1,97 1,09 0,6 0 К н 0 -1,42 — 1,96 -2,67 —3,15 -3.51 -4,01 —4,30 -4,5 —4,35 —3,97 -3,42 —2,73 -1,97 -1,09 -0,6 0 рды) X (хорда), % 0 1 2 4 6 8 10 15 20 30 40 50 6Э 70 80 90 95 100 В- Сх 8% =0,0057 Лмин Уя в 0 0,«8 1,52 2,22 2,81 3,27 3,63 4,43 4,91 5,37 5,25 4,73 3,86 3,00 1,98 1,00 0,52 0 У„ н 0 -0,79 -1,12 —1,5 -1,75 -1,95 —2,08 —2,35 -2,50 —2,68 -2,75 -2,73 —2,60 -2,33 — 1,86 -1,14 -0,74 0 В- Сх 10К =0,0071 лмин Уп в 0 1,22 1,90 2,77 3,49 4,08 4,60 5,54 6,17 6,71 6,56 5,91 4,93 3,75 2,48 1,25 0,65 0 К н 0 -0,98 — 1,40 -1,87 -2,19 -2,44 -2,60 -2,94 -3,13 —3,35 —3,44 -341 -3,25 -2,91 —2,32 -1,43 —0,82 0 86
\ У'КЪ ) Рис 7 \-Sf- *V ^ +* \ Ргъ.* lL>* 0,6 0,3 VCVc л' VM 55,7 "Ann 200 ""/vac 0,7 • a . / / 4 / / / rff 7-1 2 «) 2? ^5 il о,з ^*V j 1_Ъ. 0,2 6 8 10 12 II 16 18 50 Ри j -l 0,2 С 4 0,6 0.tf Ри 5 2 И(-. в \л-Ю*(°&ш»)\ 26 3J 87
При малых углах атаки, которые имеют место при максимальной скорости полета, величина коэффициента лобового сопротивления крыла практически не зависит от удлинения. Кроме того, Сх крыла с тонкими профилями, в пределах малых углов атаки (до двух градусов), незначительно отличается от минимальной величины коэффициента лобового сопротивления профиля С* мин- Поэтому при расчетах с достаточной для практики точностью Сх крыла можно принять равным величине СХМ1Ш для выбранного профиля крыла (оперения). Значения Сх мин Для рекомендованных профилей приведены в табл. Для примера подсчитаем величину силы сопротивления модели (рис. 1,6) для следующих условий: Vu = 55,7 м/сек — скорость полета модели; «$кР = 0,0515 м2 — площадь крыла; С' х кр = 0,01 — коэффициент сопротивления крыла; SCT = 0,013 м2 — площадь стабилизатора; Сх ст = 0,006 — коэффициент сопротивления стабилизатора; •^м.ф = 0,0035 м2 — площадь миделя фюзеляжа; С* ф = 0,006 — коэффициент сопротивления фюзеляжа. Величину сопротивления модели определим по формуле: ■Л М = ~2~ (^KpCjc Кр + ScjCjc ст + 0,125 (55,7)2 X (0,0515-0,01 + 0,013-0,006 + + 0,0035-0,006) = 0,119 кг. Величину потребной мощности для полета скоростной модели (без учета сопротивления корды) найдем по формуле: Для нашего примера получим 0,119-55,7 NM = ~г-:- = 0,0885 л. с. Мы рассмотрели аэродинамические характеристики, по которым можно рассчитать величину сопротивления модели. Они же нужны для расчета максимальной скорости поле- та — "макс- Аэродинамика корды. Величина потребной мощности Л^пот, необходимая для горизонтального полета, складывается из двух основных составляющих — мощности, потребной на преодоление сопротивления модели NM, и мощности, потребной на преодоление сопротивления корды NK. JVnot = NU + NK. (2) Как известно, на преодоление сопротивления корды затрачивается большая часть потребной мощности. Из графика на рис. 2 видно, что мощность, потребная на преодоление сопротивления корды, примерно в 7,6 раза превышает мощность, потребную на преодоление сопротивления модели при системе пилотирования на двух кордах и в 5, 6 раза при системе пилотирования на одной корде. Применив корду с обтекателем, можно снизить указанные величины до 6,2 и 4,6 соответственно. По графику (см. рис. 2) легко установить, что переход на однокор- довое управление дает прирост скорости модели порядка 10%. а применение системы пилотирования на одной корде с обтекателем увеличивает скорость почти на 20%. Несколько подробнее расскажем об аэродинамических характеристиках корды. На рис. 3 приведен график зависимости коэффициента сопротивления Сх от скорости для корды круглого сечения и корды с обтекателем прямоугольного сечения, а также относительные размеры обтекателя. Корда с обтекателем прямоугольного сечения имеет Сх на 10—15% меньше, чем корда круглого сечения. При этом с увеличением скорости Сх корды как круглого сечения, так и с обтекателем прямоугольного сечения несколько уменьшается. При установившемся горизонтальном полете модели разные точки корды совершают круговое движение в горизонтальной плоскости с разными линейными скоростями. Величина линейной скорости Vr любой точки корды, отстоящей на расстоянии г от ее начала (центра круга), определяется соотношением: Vr = *>м г, (3) где им — угловая скорость движения модели. Угловая или линейная скорость движения модели определяется скоростью движения ее центра тяжести. Угловую скорость движения при горизонтальном установившемся полете можно определить по формуле: %_ R + 0.5L' сек' {'1} где VM — скорость полета модели, м/сек; R — длина корды, м; L — размах крыла модели, м. Величину силы сопротивления корды Хк, приложенной в точке подвеса модели, можно узнать по формуле: XK=0,125-CXKdK-t#.*l, кг, или с учетом выражения (4) получим XK = 0,\25.CXK.dK.9.R'X V2 у м X(R + 0,5L)2 • кг- W где 0,125 —постоянный коэффициент; С х к — коэффициент сопротивления корды; dK — диаметр корды, м\ р — массовая плотность воздуха, кг-сек2 м* ' При определении Хк по формуле (5) величину Схк находим из графика (см. рис. 3) по соответствующей величине скорости полета модели. Для фиксированной скорости полета модели Уы = 88
= 55,7 м/сек на рис. 4 дан расчетный график зависимости сопротивления корды разных диаметров от ее длины г. При расчете этих кривых учитывалось изменение коэффициента сопротивления корды Схк от скорости. Как видно из графика (см. рис. 4), большое влияние на величину сопротивления корды оказывает ее диаметр и установка обтекателя. На рис. 5 приведен график изменения сопротивления корды круглого сечения и корды с обтекателем прямоугольного сечения в зависимости от ее диаметра. Таким образом, для снижения величины сопротивления корды, а следовательно, и потребной мощности необходимо применять однокордовую систему пилотирования, выбирать диаметр корды по нижнему допустимому пределу и использовать корду с обтекателем. Эксплуатировать корду с обтекателем, особенно при од- нокордовом управлении, бывает трудно. Однако эффект, который можно получить, заслуживает того, чтобы применять конструкцию корды с обтекателем. Воспользовавшись формулами (5) и (1), в которых вместо Хм подставим Хк, подсчитаем величину мощности, потребную на преодоление сопротивления корды круглого сечения и корды с обтекателем прямоугольного сечения. Тогда при R = 19,91 м, dK = 0,6 мм и VM = 55,7 м/сек получим: NK = 0,440 л. с. — для корды круглого сечения, NK = 0,363 л. с. — для корды с обтекателем прямоугольного ГРЦРНИЯ. Сравнивая полученную ранее величину NM и подсчитанные величины NK, легко убедиться, что мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления корды, в несколько раз больше мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления модели. Анализ графиков на рис. 4, 5 и приведенный пример показывают, что сопротивление корды с обтекателем прямоугольного сечения на величину порядка 20% меньше, чем корды круглого сечения. Существенный эффект от использования корды с обтекателем достигается установкой обтекателя не по всей длине корды, что может оказаться трудным из конструктивных соображений, а лишь начиная с г= (0,5—0,6)/?. Величину сопротивления такой комбинированной корды Хк§ найдем по фомуле: vl Хкь = 0,125rfKp f/^ _|_ о 5L)" ^ X [Сх обтЯ4 + '"к (Сх к — — Сх обт)] ~д~> Ф) где R — общая длина корды, м; гк — длина части корды без обтекателя, м\ Сх к, Сх обт — коэффициенты сопротивления круглой и обтекаемой частей корды соответственно; остальные обозначения те же, что и в формуле (5). Величину Схк определим по кривой 1 (см. рис. 3) по соответствующему значению линейной скорости конца необтекаемой части корды Vr, найденной по формуле (3). Величину Сх обт определим по кривой 2 (см. рис. 3) по скорости модели VN. Для иллюстрации эффекта, который можно получить, используя комбинированную корду, на рис. 6 дан график изменения сопротивления для корды без обтекателя, комбинированной и с обтекателем по всей длине. Пересчет сопротивления корды. В отдельных случаях для сокращения объема вычислений, целесообразно пользоваться формулами -пересчета сопротивления корды при изменении ее длины или скорости модели, оставляя остальные условия неизменными. Известная величина сопротивления А^ /?, корды длиной Ri пересчитывается на другую длину R2 по формуле: у у ^-?- Известную величину сопротивления корды XKl при скорости модели Vi можно пересчитать на другую скорость модели Уч по формуле: Хк, = ^к, \vf) • Мы рассмотрели аэродинамические характеристики и формулы, по которым можно определить сопротивление корды. Теперь для определения некоторых соотношений, необходимых при расчете максимальной скорости, разберем схему сил, действующих на кордовую модель. Схема сил, действующих на кордовую модель в горизонтальной плоскости. При горизонтальном полете кордовой модели с постоянной скоростью сила тяги Р равна силе суммарного сопротивления модели и корды Хык. На рис. 7 показана схема сил, действующих на кордовую модель в горизонтальной плоскости при горизонтальном полете. Будем считать, что силы Р и Хык приложены в центре тяжести модели. По формулам (5), (6) или по графику (см. рис. 4) определим силу сопротивления корды Хк, приложенную в месте ее заделки на модели (точка К на рис. 7). Чтобы узнать величину Хык, приведем силу сопротивления корды Хк к центру тяжести модели. Для этого рассмотрим уравнение моментов, действующих относительно центра круга (см. рис. 7) при установившемся горизонтальном полете P(R + 0,5L) = ~X„iR + 0.5L)+XKR или _ . R Р = АЫ + ЛГК R + 05L, где Xк ■ 5L и есть величина сопротивления корды, 89
приведенная к центру тяжести модели. Обозначим: Тогда сила суммарного сопротивления Хх к, приложенная в центре тяжести модели, будет равна Величину Хмк и используем при расчете максимальной скорости. Силу натяжения корды ZK (см. рис. 7), обусловленную круговым движением модели, можно определить по формуле: G VJ z« - g 'R + 0,5L' кг' где G — вес модели, кг; g — 9,81 — ускорение свободного падения; остальные обозначения те же, что и в предыдущих формулах. Винтомоторная группа. Характеристики винтомоторной группы улучшают в основном за счет повышения мощности двигателя путем совершенствования конструкции и введения присадок в состав горюче-смазочной смеси, а также с помощью повышения к. п. д. винта. Не касаясь способов увеличения мощности двигателя, остановимся на некоторых факторах, которые влияют на к. п. д. винта. Как известно, авиамодельные двигатели позволяют получить высокую мощность при достаточно больших оборотах, достигающих 10—30 тысяч в минуту. Вследствие этого окружные скорости концов лопастей винта могут достигать критической величины, а это отрицательно сказывается на к. п.д. винта (под критической величиной скорости понимается скорость, близкая к скорости звука). Поэтому при подборе винта его диаметр выбирают таким, чтобы скорость концов лопастей не превышала величины, соответствующей М = 0,7, На рис. 8 приведен график зависимости диаметра винта D от числа его оборотов для фиксированных значений скорости полета и значения числа М = 0,7. Как видно из графика, изменение скорости полета даже в два раза незначительно влияет на максимальную величину диаметра винта. Основной фактор, определяющий допустимый максимальный диаметр винта, — число оборотов вала двигателя. Так, например, при числе оборотов вала двигателя 20—30 тысяч в минуту диаметр винта не должен превышать 200— 140 мм соответственно. Однако несмотря на то, что скорость полета не оказывает существенного влияния на выбор величины диаметра винта, величину скорости необходимо знать при расчете лопастей винта. При этом по известной максимальной скорости полета модели рассчитывается винт и определяется его к. п. д., а затем уточняется первоначально принятая величина скорости полета, и если новое значение скорости отличается от предыдущего более чем на 3—5%. то нужно скорректировать характеристики винта по новой величине скорости. Затем, установив винт, следует добиваться получения расчетной величины максимальной скорости полета модели. Определение максимальной скорости полета. Если винт обеспечивает снятие с двига-. теля полной мощности, то максимальную скорость полета модели Умакс можно определить по формуле: * макс = 3/ 2-75АГТ) ~V P(^-SKP + Ci,si). (9) где N—мощность двигателя, л. с, •л — к. п. д. винта (если к.п. д. винта при расчете скорости неизвестен, то его величиной следует задаться) ; р —массовая плотность воздуха; ^•х м^кр = £< х кр^кр т Сх оп^оп -г + С*ф5Мф, мг (10) где Сжы, Сэскр, Сэсоп, ^зсф — коэффициенты сопротивления модели, крыла, оперения и фюзеляжа соответственно; о vl где С\ к — приведенный коэффициент сопротивления корды; S\ — приведенная площадь сечения корды, перпендикулярная потоку; Xl — приведенное к центру тяжести модели сопротивление корды, определяемое по формуле (7). С учетом выражений (5) и (7) формулу (11) перепишем в виде: CXKSl = 0,25-CXKdKx R* x(R-\ 0,5/У- (12) Для комбинированной корды с учетом выражений (6) и (7) формула (11) примет вид: Сх k6Sk6 = °-25(R + 0,5L)* X X [Сх обтЯ4 + г\ (Сх К-Сх об1)]. (13) В итоге мы определили все соотношения и величины, необходимые для расчета максимальной скорости полета кордовой модели. Полученные формулы можно использовать для расчета максимальной скорости горизонтального полета кордовых моделей любого типа (скоростных, гоночных, пилотажных и т. п.). Достаточно хорошая близость расчетной и фактической величин максимальной скорости полета подтверждает правильность выбора исходных данных, использования возможностей винтомоторной группы и выполнения принятых технических решений. 90
Ниже приводим примеры расчета максимальной скорости полета кордовой модели. Пример 1. Определим максимальную скорость полета кордовой скоростной модели при однокордовом управлении по следующим условиям: Л/=1л. с; тд = 0,8; SKp = 5 дм2 = 0,05 м2, профиль NACA-2409; Сх кр = 0,01 (величина коэффициента сопротивления крыла берется для малых углов атаки, соответствующих скоростному режиму полета); 5'ст=1,5 дл*2 = 0,015 м2, профиль NACA-0,006; С, ст = 0,005; Схф = 0,006; 5мф = 0,004 м2; L = 0,6 м; # = 19,91 м; dK = 0,6 мм =0,0006 м. Корда круглого сечения без обтекателя; С = 1 ^ X К 1- По формуле (10) определим величину Схм0д5Кр. ^х мод^кр == ^х кр^кр + ~г ^х ст^ст Т (-'х ф^м ф =я = 0,01-0,06 + О.ОиЕ-0,015 + + 0,006-0,004 = 0,6-10-*, м2. По формуле (12) узнаем ве* личину C^kS'k. R* Сх kSk = °^5Сх iA (^ + 0,51)* ^ 19,91* = 0,25-1-0,0006- (19|91+0|3). - = 2.86-10-', м". По формуле (9) определим величину максимальной скорости полета модели VMaKC »макс ~ 3 I- =5,31 \J~ Nij Р {Сх м5кр + Сх КБ^ 3/~ 1-0,8 - п, 1/ 0,125(0,6-10-»+ - =»,си у +2,86-10-') = 65,2 MJceK = 234 км/час. Пример 2. Определим максимальную скорость полета кордовой модели при одно- кордовом управлении. Корда комбинированная, с обтекателем на участке R — гк. гк = \2~м — длина отрезка корды без обтекателя; /^ = 19,91 м — общая длина корды; Сх обт= 0,8 — коэффициент сопротивления корды с обтекателем; Сх к = 1,0 — коэффициент сопротивления корды круглого сечения без обтекателя; dK = 0,6 мм. Другие данные для расчета те же, что и в первом примере. Величина CxyiSKp=Q,b-\0~uм2. По формуле (13) определим величину ClxvSSlK6. Сх k6Skp = °'25(R + 0,5L)' Х X [Сх обт/?4 + г*к (Сх к — Сх об,)] = 0,0006 -°-25 (19,91 + 0,3>« х X [0,8-19,91*+ 12«(1— 0,8)]= J = 2,36-10-' м\ По формуле (9) найдем величину максимальной скорости полета модели на комбинированной корде: У 1-0,8 -Ч 41 I/ 0,125(0,6-10'+ - -O.J1 \ +2,36-10-') = 68,5 м/сек = 247 км/час. Сравнив результаты, полученные из первого и второго примеров, увидим, что прирост скорости полета модели за счет установки обтекателя на части корды составляет >~5%.
i- \ *i i i / V > # # l^l'jj* fj * .i X V'* |lf'Ji. %/ v r (M * ' 'V? ..v' /•:,-» 4,*. 1-^. wi:j •?■■*■■
Оптимальный режим пшета модели I J ремя, за которое гоночная модель (выступает экипаж в составе пилота и механика) проходит десятикилометровую базу, складывается из минут и секунд полета над базой и времени, необходимого механику для обслуживания летающей модели самолета на земле. Время обслуживания примем постоянным для каждой посадки, обозначив его Д^обс- Пусть Д^обс = 7 сек. Ясно, что чем меньше посадок i, тем меньше общее время обслуживания ^обс, равное 1'Д^обс- Нужно еще добавить время первого запуска Д^. Таким образом, *обс = д* + 'Л'обс- Чтобы 'повысить скорость полета над базой, нужно увеличить мощность двигателя, к.п.д. винта. Но существует еще один способ сокращения времени — прохождения базы гоночной моделью — полет на оптимальном режиме. Оптимальным называется такой режим полета, на котором данная модель пройдет базу в минимально возможное для нее время. На полет модели влияют: двигатель с его мощностью и экономичностью; воздушный винт; аэродинамическое совершенство модели; топливная система с точки зрения герметичности и обеспечения возможности полной выработки топлива. Рассмотрим в отдельности каждый из факторов. Начнем с последнего. Нельзя обеспечить оптимальный режим полета, если топливная система негерметична или топливо из бачка полностью не вырабатывается (кстати, после сравнения расчетного режима с действительно полученным можно судить о качестве топливной системы). Расчетный режим полета получить не удастся, если в топливной системе имеется хотя бы один из названных дефектов. В дальнейшем будем полагать, что топливная систе- 93
ма модели лишена этих недостатков, т. е. при каждой заправке в бачок заливается 10 см3 топлива и все оно попадает в карбюратор двигателя. Аэродинамическое совершенство модели здесь следует понимать узко, имея в виду только воздушное сопротивление. Чем меньше сопротивление, тем больше скорость модели при той мощности, которую развивает двигатель, и, следовательно, модель пролетит большее число кругов с одной заправкой. Используя эксперименты, на рис. 2 построена кривая потребной мощности NnoTp системы гоночная модель— корда. Этой кривой и будем пользоваться в предстоящих расчетах. Удачно подобрав геометрические размеры воздушного винта, как это увидишь ниже, можно обеспечить оптимальный режим полета. От геометрических размеров винта зависит и его к. п. д. и в известных пределах мощность двигателя. Обе эти величины (т), N) в равной степени влияют на скорость полета модели. 10 см3 топлива, имеющегося в бачке гоночной модели, эквивалентно какой-то энергии. Чем больше энергии будет затрачено на прохождение одного и того же отрезка пути (базы), тем с большей скоростью можно его пройти. С этой точки зрения увеличение числа промежуточных заправок должно быть выгодным. Так оно и было бы, если бы к.п.д. двигателя не зависел от оборотов. В действительности же расход топлива с ростом оборотов постоянно увеличивается, а мощность двигателя, достигнув максимума при каких-то оборотах, падает. Это падает к.п.д. двигателя. Поэтому простым увеличением количества израсходованного топлива, т. е. простым увеличением числа оборотов двигателя, даже при неизменно высоком к.п.д. винта, не удастся получить наименьшее из возможного время прохождения базы. К тому же возрастет число необходимых посадок. А каждая посадка содержит в себе потенциальную возможность или дополнительной, сверхплановой потери времени, или даже прекращения полета по самым разнообразным причинам. Кроме того, средняя скорость модели уменьшится, потому что при промежуточных взлетах и посадках она каждый раз будет -160 N, л. с. 03 0.2 0,1 8 10 12 14 16 тыс. Рис. I. Внешняя характеристика двигателя и кривая расхода топлива. (Данные получены при испытаниях двигателя на стенде) вновь разгоняться от нулевой до максимальной скорости при взлете и замедлять скорость — от максимальной до остановки — при посадке. Итак, необходимо подобрать такие обороты двигателя (а значит, его мощность и расход топлива), чтобы режим полета оказался оптимальным. Исходные данные для выбора оптимального режима полета такие: внешняя характеристика двигателя с расходом 10 см3 топлива по оборотам; кривая потребных мощностей; к.п.д. винта. В начале расчета к.п.д. винта нужно задаться (например, т) = 0,75). При этом можно полагать, что после определения оптимального режима полета (оборотов двигателя, его мощности, скорости полета) ты сможешь подобрать винт для этого режима с к.п.д. не ниже того, которым задался. При замере времени расхода топлива (удобнее пользоваться мерным прозрачным бачком в 5 см3, сделав потом пересчет на 10 см3) может получиться довольно большой разброс точек, что и видно на рис. 1. Это можно объяснить недостаточным прогревом двигателя перед замерами, неточностью регулировки иглы жиклера и винта контрпоршня. В таком случае кривую следует провести через верхние точки. Это и будет кривая минимального расхода, точнее, кривая наибольшего времени расхода 10 см3 топлива для данного двигателя. Имея исходные данные в том виде, в каком они представлены на рис. 1 и 2, решим задачу об оптимальном режиме полета гоночной модели. 1. Построим кривую располагаемых мощностей, умножив ординаты внешней характеристики двигателя на значение к.п.д. винта, которым задались, например, т) = 0,75 (рис. 3) 2. Используя кривые располагаемой Л^расп и потребной ■Л^потр мощностей, построим кривую скорости полета модели в зависимости от оборотов двигателя (рис. 3, кривая V). Порядок построения показан стрелками и цифрами. По этой кривой можно прочесть, что при таких-то оборотах двигателя скорость полета такая-то, если винт при всех скоростях работает с к.п.д., равным заданному. 3. Построим кривую пути или числа кругов, которые модель сможет пройти с одной заправкой (рис. 4, кривая S), для чего значение скорости при некоторых оборотах умно- 94
0,6 0.5 0.4 0,3 0.2 жим на число секунд работы двигателя (объем топлива 10 см?) при этих же оборотах. Путь получается в метрах. Число кругов определим, поделив путь в метрах на 100. Закончив все необходимые построения, посмотрим на кривые и выберем режим полета. Рассматривая рис. 4, нетрудно увидеть, что единственным оптимальным режимом полета для гоночной модели с двигателем, характеристики которого приведены на рис. 1/ является полет с одной промежуточной заправкой. Пожелав, чтобы модель проходила с одной заправкой 51 круг, получим расчетный оптимальный режим полета: скорость V = 35,7 м/сек (128 км/час); обороты п = 13 300 об/мин; время полета t = 145 сек. Результаты первой серии испытательных полетов оказались такими: 48 кругов — 2'20" (минуты и секунды); 50 кругов—2'25"; 52 круга -2'31". чпотр. л.с. 0,3 0,2 0.1 25 30 35 РИС 2. Кривые ПОТребноЙ ТЯГИ Рпотр и потребной мощности /Vn0Tp гоночной модели с кордами Рис. 3. График зависимости скорости полета гоночной модели от оборотов двигателя (построение кривой). Порядок построения. Задаемся оборотами двигателя (точка 1). Этим оборотам соответствует некоторая располагаемая мощность iVpacn (точки 2,3). Читаем скорость (точки 4, 5, 6), с которой будет летать модель, имея такую (точка 3) iVpacn. Следовательно, при оборотах двигателя (точка 1) модель летит со скоростью, соответствующей точкам 6, 7. Ставим точку 8 искомой кривой V. Средняя скорость 34,5 м/сек, что соответству- ет к.п.д. винта порядка 0,7. Сравнив результаты расчета с показателями, полученными в полете, увидим, что они почти совпадают. Расхождение фактической и расчетной скоростей всего на 3,4%. После тщательного подбора винта для прохождения 10 кругов потребовалось только 27,5—28 сек. (при 50— 52 кругах полета с одной заправкой). Характеристики, приведенные на рис. 1, сняты с двигателя типа «Ритм» конструкции Б. Краснорутско- го с камерным вихревым карбюратором, спроектированным и изготовленным В. Гукуном. Подбор винта. Предлагаемый метод подбора винта основан на использовании сеток аэродинамических характеристик серий самолетных винтов. Рекомендуется серия винтов NACA 37-3647*, продутая с 40 V.u/сек * А. С. Кравец. Характеристики воздушных винтов. Оборопгиз, 1941. об/мин. 40 V, м/сек
Рис. 4. Окончательный вид графика для выбора оптимального режима полета гоночной модели рядным двигателем жидкостного охлаждения. Аэродинамические характеристики серии показаны на рис. 5, геометрические— на рис. 6 и 7. Шаг и ширина лопасти даны относительные, в долях диаметра винта. На рис. 5 и 7 угол <р есть угол установки лопасти в сечении 0,75 R, где R — радиус винта. Исходные данные для подбора винта: скорость полета V, мощность двигателя N и его обороты при этой мощности п об/мин (они известны из расчета оптимального режима полета). Чтобы подобрать винт по заданным исходным данным, нужно проделать следующее: —по номограмме (рис. 8) определить коэффициент Спм, вводя исходные данные; — отыскать на сетке характеристик (см. рис. 5) кривую, параметр которой равен только что найденному коэффициенту. Если кривой именно с та- 98 ким параметром нет, ее следует провести, ориентируясь на соседние; — на кривой с параметром Спм, соответствующим исходным данным, найдем участок, где кривая проходит в области наибольших к.п.д. Читаем максимальный к.п.д., который может дать эта серия на заданном режиме полета. Списываем относительную поступь винта К и угол установки лопасти ф, при которых винт будет работать с максимальным к.п.д.; — по найденной К, известным оборотам в секунду п и скорости полета вычисляем расчетный диаметр винта £> = nsl' — пользуясь рис. 6, найдем ширину лопасти Ь, а по рис. 7 и найденному ф — распределение шага вдоль лопасти. Итак, винт подобран. Применяя известные методы, нетрудно построить его шаблоны. Для этого есть все данные: диаметр винта, распределение относительного шага h и относительной ширины b лопасти по радиусу. Кривая С на рис. 6 — распределение по радиусу относительной толщины лопасти. Профиль поперечного сечения лопасти KLARK-V. Пример. Из рис. 4 определим режим полета: V = = 35,7 м/сек; « = 13 300 об /мин (ns = 222 об/сек); N = 0,28 л. с. По номограмме рис. 8 читаем: Спм = 0,149^0,15 (см. путь, обозначенный стрелками и цифрами). Находим (или проводим) на рис. 5 кривую с Спм, равным только что найденному. Наибольший к.п.д. г] = 0,81 серия дает при К = = 0,861 и ф=23°. Вычислим расчетный диаметр винта: V 35-7 D = ^ = 0,861-222 = 0,186 Л. Оценим шаг винта. На 0,75 R он будет равен # = /iD = 0,96x X0,186=0,188 м. Относительный шаг h = 0,96 взят с рис. 7 по углу ф = 23° и г = 0,75. Расчет не дает строго определенного диаметра. По желанию он может быть выбран в Рис. 5. Сетка аэродинамических характеристик двухлопастных воздушных виитов серии NACA 37—3647. Характеристики сняты с гондолой рядного двигателя жидкостного охлаждения. На сетке аэродинамических характеристик нанесена серия кривых Сцы, характеризующих режим работы воздушного винта в системе винт— двигатель — модель.
u D 0.12 0,10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Ob 0.7 0.8 H 01 02 0.3 0,4 0.5 0,6 0,7 0.8 i= Рис. 6. Двухлопастный воздушный винт серии NACA 37-3647: в — относительная ширина лопасти винта; с — относительная толщина лопасти винта; D — диаметр винта; D _ R = радиус винта; г — относитель- 2 ный радиус известных пределах, оставляя к.п.д. винта почти постоянным. Нужно только правильно изменять шаг (угол (f). Режим полета при этом остается расчетным. Такая зависимость между диаметром и шагом (точнее, углом установки лопасти (р) винта для приведенного выше режима полета показана на рис. 9. На кривой нанесены значения к.п.д. винта. Из рис. 9 видно, что г\ = = 0,81 будут давать и такие винты: D = 174, <р = 26° (Яо,75 = 201); D = 180, Ф=24,5° (^о,75= 190). Последний винт, пожалуй, хорошо знаком всем гонщикам. Небольшие отклонения в скорости и оборотах не повлияют существенно на к.п.д. винта. Если, например, винт D = 180, ф = 24,5° окажется на режиме п = 14 000 об/мин, V = 37 м/сек, то он станет работать с т] = 0,82 (кривая Ф = 25° на рис. 5 пересекается с вертикалью, проведенной из 37 К = 0 18.2зз = ^.88 около кривой т) = 0,805). При п = 12 000. V = 34 м/сек, г) = 0,815. Теория подбора винта. Мощность, необходимую для вращения воздушного винта диаметром D с оборотами ns в секунду, определим по формуле: где В — коэффициент мощности винта. Эта аэродинамическая характеристика, зависящая от формы лопасти и угла ее установки, аналогична коэффициенту сопротивления крыла Сх; массовая плотность воздуха. При нормальных атмосферных ус- ловиях р=0,125——— м Тяга записывается так: Рв = apn|D\ где а — коэффициент тяги в'инта. Коэффициент а аналогичен коэффициенту подъемной силы крыла Су. Выразим диаметр винта D через скорость полета V, обороты и.я и относительную поступь К: v Поставив это выражение в первое уравнение, получим Рис. 7. Двухлопастный воздушный винт серии NACA 37-3647: н h = — — относительный шаг винта в за- D __ висимости от относительного радиуса г и угла установки лопасти ф Мощность двигателя N и мощность, требуемая для вращения винта NB, всегда равны. Если в какой-либо момент времени это равенство нарушится, то в тот же момент станут изменяться — уменьшаться или расти — обороты и до тех пор, пока не восстановится равенство. При подборе винта рассматривается только установившийся режим работы двигателя, т. е. режим, когда соблюдается равенство NB=N. Учитывая последнее, преобразуем полученное уравнение Р = pVS IK Это равенство можно прочесть так: двигатель, развивающий мощность N при оборотах ns, на скорости V и при атмосферных условиях, характеризуемых р, будет вращать на режиме К только такой винт, геометрия которого соответствует р. Обозначим 4n_ = сп V pv5 р ., о з V' pv р >л$х« Тогда последнее равенство запишется проще Р - СПМХ». ■ Лети, модель. II 97
0.3 0.25 0.2 0,15 0.1 0,08 0.06 0,04 0.5 Чл.с. Рис. 8. Номограмма для нахождения характеристики режима работы воздушного винта Сл^. По мощности двигателя (точка 1), оборотам винта (точка 2) и скорости полета (точка 3), найденным при выборе оптимального режима полета модели, читаем С1|М (точка 4) Математически — это уравнение параболы пятой степени. График этого уравнения можно построить. Каждому значению Спм будет соответствовать своя кривая. Несколько таких парабол построено на рис. 5. Значение коэффициента определяет, правда, в неявной форме, те воздушные винты, которые на расчетной скорости полета нашей модели позволят двигателю работать на расчетном режиме (оборотах и мощности). Среди этих винтов, конечно, есть и такие, которые нам нужны. Критерий пригодности винта — его к. п. д. Остается только поискать ту точку кривой р = Спм^5, которая располагается в области наибольших к.п.д., II прочитать соответствующие этому к.п.д. Ф и Я, что мы и делаем при подборе винта. Кривые р = Сп:Д5 рекомендуем перенести на сетку аэродинамических характеристик другой серии винтов и посмотреть, не даст ли последняя большего значения к.п.д. Таким образом, предлагаемый метод дает возможность подбирать винт не только внутри серии, но и исследовать несколько серий и выбрать наиболее подходящую к заданным условиям полета. Если проектируется двухлопастный винт, то при его подборе не следует пользоваться сетками характеристик трех- и четы- рехлопастных. Влияние ширины лопасти. На рис. 10 показаны аэродинамические характеристики трех серий винтов: NACA c™=O.I5 Серия NACA 37-3647 Рис. 9. Кривая, связывающая диаметр винта D и угол установки лопасти ср. Для режима работы винта, характеризуемого коэффициентом Спм = 0,15, винты, лежащие в диапазоне Г> = 1К0, (р = 30° и D = 214, ч> = 18°, практически эквивалентны друг другу (различие в 2% к.п.д.) 58G9-9 двухлопастного *, NACA 5869-9 трехлопастного * и NACA 37-3647 двухлопастного. Первые два винта набраны из совершенно одинаковых лопастей. Лопасть третьего отличается от двух первых только шириной. Она шире в 1,43 раза. На рис. 10 видно, что коэффициенты аир трехлопастного винта больше тех же коэффициентов двухлопастного не в 1,5 раза, как казалось бы должно быть, а примерно в 1,4 раза, т. е. расхождение около 7%. Еще большее расхождение в характеристиках дало уши- рение лопасти. Коэффициент мощности вырос примерно в 1,27 раза вместо 1,43, как, казалось бы, следовало ожидать. Коэффициент тяги а при малых X увеличился в 1,7 раза, затем, с ростом К, оказался больше а исходной лопасти NACA 5869-9 только в 1,1 раза (расхождение +19%, -23%). Можно ли использовать продувки самолетных винтов при подборе винта к летающей модели? Чтобы аэродинамические характеристики авиамодельного винта были одинаковы с характеристиками винта самолетного, в результате испытания которого построена сетка характеристик, необходимо соблюсти равенство по таким тре« главнейшим критериям: 1. Число Струхаля Sh = - , OIL ' где V — поступательная скорость (скорость полета); со — величина, характеризующая периодичность (обороты винта); L — линейный размер (диаметр винта). Нетрудно видеть, что число Струхаля и относительная поступь винта А — одно См. сноску на стр. 95. 98
и то же с точностью до постоянного множителя. W 2. Число Маха М = — , где W — скорость точки лопасти относительно воздуха; а — скорость звука. 3. Число Рейнольдса Re лопасти. Подбирая винты, соблюдаем равенство К, т. е. чисел Стру- халя. Теория м эксперимент утверждают, что выполнение этого равенства — важнейшее условие для получения равных аэродинамических характеристик геометрически подобных воздушных винтов. Соблюдается равенство и пс числам Маха, так как приведенная сетка характеристик получена при звуковых скоростях. Авиамодельный винт даже при условиях п = 24 000 иб/мин, D = 0,15 м, V = — 70 м/сек работает при М = — 0,65. Необходимость соблюдать равенство по числу Маха появляется не ранее, как при М^ 0,7—0,75. Равенство по числам Рейнольдса Re не соблюдается. На лопастях авиамодельных винтов Re существенно меньше, чем на лопастях винтов самолетных. Из продувок профилей при малых числах Re известно, что они имеют большие значения коэффициентов сопротивления Сх и меньшие значения С?/, т. е. аэродинамическое качество Cv профиля К = fr- уменьшается с уменьшением Re. Если эта же картина проявляется II на лопастях винта, то реальный авиамодельный винт по сравнению с рассчитанным по сеткам характеристик самолетного винта следует ожидать, видимо, таким: он должен иметь меньший юп.д. (результат уменьшения качества профиля) вследствие уменьшения тяги (коэффициента тяги а) и увеличения потребной 0,2 0,4 0.6 0,8 1,0 1,2 1,4 А Рис. 10. Аэродинамические характеристики трех воздушных впитой, различающихся шириной лопасти и ее числом для своего вращения мощности (увеличение коэффициента мощности р), либо вследствие какой-то другой комбинации изменений а и |3, уменьшаю- ' 4- А. щнх к.п.д. винта tj Р Чтобы объективно судить о сходстве или различии характеристик самолетного и авиамодельного винтов, нужно пс- <t.p 0,07 0,06 0,05 0,04 0,0Ь 0,02 0,01 \ \ \) zJL ft т Английский / h=0.5 tr\ \ ч\\ \\ 4 \V винт ^Ч^^Ч Ч 0.7 0,6 0.5 1 0.4 0,3 1 0,2 0,1 0,2 0.3 0,4 0.5 0,6 0,7 * Рис. 11. Аэродинамические характеристики воздушного пинта английской серии для D=0,365 м и Л=0,5, полученные в аэродинамической трубе (пунктирная линия). Сплошной линией показаны кривые, взятые из сетки аэродинамических характеристик той же серии самолетных винтов Д-NACA 37-3647 +-rNACA 5869-9 ' 3-лопастный \- 0-NACA 5869-9 | 2-лопастный 0,2 0.4 0,6 0,8 1,0 1,2 1.4 * пытать авиамодельный винт, геометрически подобный самолетному, и сравнить их характеристики. Однажды, правда, очень давно, такой эксперимент был проделан *. Продувался английский винт (так называется одна из серий самолетных винтов) диаметром D = 0,365 м с относительным шагом Л = 0,5. Эксперимент проводился в самодельной аэродинамической трубе, очень несовершенной. Но с результатом эксперимента познакомиться интересно (рис. 11). Пунктирные линии — эксперимент, сплошные — взяты из сетки характеристик серии английских винтов. Положение кривых хорошо показывает уменьшение к.п.д. и коэффициента а авиамодельного винта (D = 0,365) по сравнению с самолетным. Поведение кривой р не совсем понятно. Других подобных экспериментов в литературе встретить, к сожалению, не удалось. Последнее время особенно широко распространилось мнение, что сетки аэродинамических характеристик самолетных винтов не следует использо- * А. Ковалев. Аэродинамические исследования летающих моделей. Реаиздат Ц. С. Осоавиахима СССР, 1939. 99
вать при подборе винтов для летающих моделей. В связи с этим стали появляться расчетные методы проектирования авиамодельных винтов. Посмотрим на результаты одного такого расчета воздушного винта для модели с поршневым двигателем, выполненного М. Авиловым*. Используя этот метод, можно произвести расчет с учетом чисел Re лопасти. * М. Авилов. Расчет воздушного винта. «Крылья Родины», № 10, 1964 (вкладка). В качестве примера М. Авилов рассчитал винт для такого режима полета: ns = = 183,5 об/сек; N = 0,2 л. с; V = 38,9 м/сек. Диаметр винта он определил предварительно по эмпирической формуле: D — 0,18 м. В результате расчета был получен винт с такими характеристикам1!!: К = = 1,18, р = 0,1048, а = 0,0774, г] = 0,87, фо,75 = 30°40'. Подбирая винт по этим же исходным данным, пользуясь приведенными здесь рис. 5 и 8, получим винт с такими характеристиками: ф = 30°; ц = 0,822; 1= 1,18; D = 0,18; р = 0,099; а = 0,692. Если предположить, что точность эксперимента А. Ковалева и расчета М. Авилова примерно одинакова, то вполне можно говорить о пригодности сеток характеристик самолетных винтов для подбора винтов авиамодельных. Авиамоделистам необходимо заняться созданием сеток характеристик авиамодельных винтов. Такие сетки позволили бы легко, быстро и точно подбирать воздушные винты к летающим моделям.
Высота полета модели с резиновым двигателем с ^»^_^У оветский исследователь в области авиамоделизма Г. В. Миклашевский вывел формулу для вычисления высоты подъема модели с резиновым двигателем. Она была получена в предположении, что углы подъема модели не превышают 15°. Если отказаться от этого предположения, то формула Миклашевского несколько изменится, приняв вид: 1 И = ^Ор.д j , 1 + -£■ ctg в где Н — высота моторного полета модели, м; т) — средний за полет к.п.д. винта; е — удельная энергия раскручивания^ резинового двигателя, кгм/кг; Ср.д — относительный вес резинового двигателя (отношение веса резинового двигателя к полетному весу модели); К — среднее за моторный полет аэродинамическое качество модели; б — средний угол ^юдъема модели. Произведение T)eGp.B характеризует винтомоторную группу (ВМГ) модели и, вообще говоря, не зависит от ее аэродинамических свойств. С аэродинамикой модели связана дробь j . Значит, две модели, ос- l+-^-ctg6 иащенные одинаковыми ВМГ (имеющие одинаковые произведения г)еСр.д), но совершающие моторный полет при разных аэродинамических качествах К, и углах подъема в, поднимутся на разные высоты И. 1 Дробь j (в дальнейшем l+^ctge будем ее обозначать т)н) можно понимать как коэффициент полезного действия модели в том смысле, что она (дробь) учитывает аэродинамическое совершенство модели как в конструктивном отношении, так и в отношении ее регулировки. Из кривых, приведенных на рис. 1, видно, что аэродинамическое качество в моторном полете не оказывает существенного влияния на величину т)н (в конечном счете на высоту моторного полета), если правильно выбран угол в. Поэтому можно утверждать, что современные модели чемпиоиатного класса с резиновым двигателем в своей основной массе достаточно совершенны, чтобы от них можно было добиться значения Т)Н = 0,8. Следовательно, высоту моторного полета можно записать так: // = 0,81)еОр.д Относительный вес резинового двигателя Ср.д для моделей чемпиоиатного класса задан. Он равен 0,174. Предположим, что нам удастся подобрать вннт, обеспечивающий к.п.д. 101
Рис. 1. Зависимость коэффициента т|н от угла набора высоты б и аэродинамического качества К модели Г] = 0,75, то высота полета модели выразится очень простой формулой: • Я = 0,1045е. Высота моторного полета зависит от удельной энергии раскручивания резинового двигателя. Сам по себе этот вывод, конечно, не нов. Но все же для иллюстрации подсчитаем, пользуясь этой формулой, возможную высоту подъема модели с двигателями из разных сортов резины *: отечественная резина 1 Х4 (е = 320) Н — = 33,4 м; венгерская круглая серая (е = 440) Н — 46,0 м; венгерская круглая черная (е = 520) // = 54,4 .и; итальянская «Пирелли» (е = 600) Н = 62,6 м. Эти данные приведены не для того, чтобы показать преимущество одного сорта резины перед другим, а чтобы подчеркнуть значение удельной энергии е раскручивания резинового двигателя. Поскольку удельная энергия играет такую важную роль в обеспечении высоты полета модели, то не лишне поинтересоваться, какие факторы влияют на е резинового двигателя, изготовленного из данного сорта резины, и нельзя ли от резинового двигателя добиться максимально возможной е. Для этого были проведены несколько экспериментов с круглой белой резиной (по измерениям ее удельный вес v = 0,91, диаметр нити 1,28 мм, площадь сечения нити 1,285 мм2). 1. Искались числа оборотов резинового двигателя, при которых е раскручивания будет наибольшая. Если воспользоваться формулой Миклашевского для подсчета числа оборотов резинового двигателя 'р.д "об = ~7^= ^Р-Д' г °р.д где Иоб — число оборотов, на которое следует закручивать резиновый двигатель; /р.д — длина резинового двигателя, см; Spn — площадь сечения резинового двигателя, см2; Кр.д — коэффициент, зависящий от сорта резины, то задача состояла в экспериментальном отыскании значения коэффициента Кр.я Для данного сорта резины, при котором удельная энергия раскручивания окажется наибольшей. Было изготовлено шесть резиновых двигателей длиной 27 см и с числом ниток, равным 60. Двигатели вытягивались в 2,5 раза и закручивались на разное число оборотов. Диаграммы раскручивания этих двигателей даны иа рис. 2, а на рис. 3 построен график зависимости е от КР.д. В данном и последующих экспериментах двигатели не подвергались никакой предварительной обработке, кроме смазывания их касторкой. 2. Испытывало» пять двигателей с числом ниток 36, 48, 60, 72, 84 для выявления влияния сечения резинового двигателя на его удельную энергию. Диаграммы раскручивания приведены на рис. 4. Обработка диаграмм показала, что в диапазоне сечений от 0,5 до 1,1 см2 е практически не зависит от SP.K. Двигатель работает в фюзеляже, и во время раскручивания он, естествен- * Э. Смирнов. Винты резиномотор- ных летающих моделей. Издательство ДОСААФ, 1961. Рис. 2. Диаграммы раскручивания одинаковых резиновых двигателей из круглой белой резины при различных числах оборотов (сечение 60 ниток, длина 27 см, вес 19,4 г — без смазки, предварительная вытяжка 2,5 раза) 20 40. 60 80 100 120 UO 160 180 200 Поб 102
но, трется о его стенки, теряя при этом часть своей энергии. Кроме того, резиновый двигатель совершает колебания в направлении, перпендикулярном своей оси. На эти колебания также тратится часть энергии. Таким образом, удельная энергия раскручивания зависит от поперечного сечения объема фюзеляжа, в котором работает резиновый двигатель, и от его длины. Кривые на рис. 3 и 4 получены для открытых резиновых двигателей. Проведя испытания резиновых двигателей, работающих в фюзеляже, очевидно, получим е несколько ниже. Если это уменьшение существенно (более 10%), тогда есть смысл поискать оптимальные размеры фюзеляжа. В результате обработки экспериментальных кривых, приведенных на рис. 4, можно получить еще одну очень интересную кривую. Это — безразмерная диаграмма раскручивания (рис. 5). По оси абсцисс ее отложены доли оборотов, на которые закручен резиновый двигатель, а по оси ординат — доли среднего крутящего момента. Оказывается, что эта кривая зависит только от сорта резины. Имея безразмерную диаграмму раскручивания, нет необходимости снимать кривую раскручивания резшюво- кгм кг 700 600 500 400 300 Экспериментальные точки Лрм Рис. 3. График зависимости удельной энергии раскручивания резинового двигателя е от коэффициента КР.Я го двигателя, если е и КРц для него известны. Достаточно вычислить средний крутящий момент по формуле у— р.Л •Ь'р.д И Лоб —ЧИСЛО оборотов, на которое закручивается резиновый двигатель. Умножая Л1ср на значение безразмерного крутящего момента Л1 при интересующем нас числе раскрутившихся оборотов, равных Поо-п, можно легко определить величину крутящего момента для любого конкретного резинового двигателя в нужный момент времени. Зная удельную энергию е (т. е. расчетную высоту полета при т|и = = 0,8 и к.п.д. винта 0,75), можно су- кривых 1 2 3 4 5 Число ниток 36 48 60 72 84 Крм 5,66 5,61 5,53 5,7 5,58 6, кгм кг 520 550 540 550 520 Рис. 4. Диаграммы раскручивания резиновых двигателей различных сечении (средний вес одной нити двигателя без смазки 0,324 г) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Поб днть о качестве регулировки моторного полета и о величине к.п.д. вин га. Следовательно, задача со многими неизвестными, которую решает спортсмен, регулируя моторный полет, превращается в задачу с двумя неизвестными: либо винт, либо регулировка модели не позволяют ей набирать расчетную высоту. Безразмерная диаграмма раскручивания позволяет, например, легко определять параметры, необходимые для проектирования автомата перебалансировки модели, автомата изменения шага винта и т. д. Средний крутящий момент 0J 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 П1.0П= Поб Рис. 5. безразмерная диаграмма раскручивания резинового двигателя 103
Расчеты конструкции и полета маленьких ракет ■ И -^ связи с успехами ракетной техники в последние годы большую популярность завоевал ракетный моделизм. Резко возрос интерес молодежи к постройке летающих моделей ракет, оригинальные их конструкции демонстрируются на соревнованиях. Рассмотрим некоторые летные свойства н расчет основных характеристик моделей ракет. Силы, действующие на модель ракеты в полете. Основные силы, определяющие движение модели ракеты,— это сила тяги, сила веса и аэродинамические силы. Равнодействующая аэродинамических сил называется полной аэродинамической силой. Для простоты рассмотрим вертикальное движение модели ракеты, при котором вектор скорости центра тяжести находится в вертикальной плоскости и совпадает с продольной плоскостью симметрии модели ракеты. Заметим, что если две пары плоскостей оперения модели ракеты расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, то величина подъемной силы Y практически ие зависит от того, в какой плоскости модель ракеты получает угол атаки. Это относится также и к любому большему числу пар плоскостей оперения, расположенных равномерно вокруг продольной оси модели ракеты (рис. 1). Такие схемы оперения называются аэродинамическими осесимметричны- ми. На рис. 2 приведена схема сил, действующих на модель ракеты в полете, и введены следующие обозначения: V—скорость полета, направленная по касательной к траектории; Y — подъемная сила, направленная по нормали к траектории; G — сила веса; А" — сила сопротивления; ■& — угол тангажа (угол между продольной осью модели ракеты н горизонтальной плоскостью); 6 — угол наклона траектории; а — угол атаки (угол между продольной осью модели ракеты и вектором скорости); Р — сила тяги, совпадающая по направлению с продольной осью модели ракеты; G т = ——масса модели ракеты. Проектируя силы иа оси х и у, получим уравнения продольного движения ракеты: mWx = Р cos а — X — G sin О, /n"7y=mKwe=Psina+K—GcosO, (l) где Wx, Wy=V<OB —линейные ускорения, получаемые моделью ракеты соответственно вдоль осей х и у под действием силы тяги; сое — угловая скорость изменения угла 6. Аэродинамические силы, действующие иа модель ракеты, согласно за- 104
конам механики, приводятся не только к полной аэродинамической силе R, но и к моменту, величина которого зависит от выбора точки приведения сил. Приводя систему сил к центру тяжести (п. т.) модели ракеты, мы, кроме упомянутых сил А" и Y, получим результирующий аэродинамический момент относительно ц. т., которым называют статическим аэродинамическим моментом Мет (см. рис. 2). Если модель ракеты совершает строго вертикальный полет, то ы „ = 0, а = 0 и 6 = 90°. Тогда из уравнений (1) получим Р = т\рх + X + G. (?) Отсюда видим, что сила тяги модели ракеты затрачивается иа преодоление силы веса С, силы аэродинамического сопротивления X и на придание модели ракеты ускорения Wx. Но надо иметь в виду выгорание топлива и непрерывное уменьшение веса модели ракеты в полете. Значит, пока двигатель создает заданную тягу, модель ракеты движется со все увеличивающейся скоростью. Для моделей ракет тягу двигателя в среднем можно принять постоянной, хотя она и несколько возрастет с увеличением высоты (с уменьшением давления окружающей среды). Следовательно, чтобы получить наибольшую скорость и высоту полета, вес конструкции модели ракеты и лобовое сопротивление должны быть минимальными, а сила тяги двигателя должна превосходить вес и аэродинамическое сопротивление модели ракеты. Многоступенчатые модели ракеты. В общем случае основная задача модели ракеты состоит в том, чтобы заданному полезному грузу сообщить заданную скорость. Чем больше величина груза и скорость, тем больший запас топлива должен находиться на борту модели ракеты; вместе с увеличением веса топлива возрастает и объем модели ракеты. Здесь и проявляется основной недостаток обычных одноступенчатых (несоставных) моделей ракет. Заданная скорость у них сообщается не только полезному грузу, ио и целиком всей конструкции, что вызывает большие дополнительные затраты энергии. От подобного недостатка частично свободны многоступенчатые (составные) модели ракет. Под многоступенчатой понимается такая модель ракеты, у которой в полете, когда еще не израсходован весь запас топлива, происходит сброс использованных и ненужных для дальнейшего полета элементов конструкции. Многоступенчатая модель ракеты состоит из нескольких моделей ракет, называемых «ступенями», в собранном виде образующими один летательный аппарат. Каждая ступень имеет свой Рис. 1. Аэродинамически осесиммет- рнчные схемы: а — с крестообразным расположением оперения; б — с тремя парами стабилизаторов; в — с кольцевым крылом собственный ракетный двигатель. Простейшая схема многоступенчатой модели ракеты показана на рис. 3, а. Вначале при подъеме модели ракеты работает наиболее мощный двигатель — двигатель первой ступени, способный разогнать до некоторой скорости всю систему целиком. После того, как израсходована основная часть топлива, двигатель первой ступени вместе с конструкцией, включающей опорожненные емкости, т. е. со всей первой ступенью, может быть отброшен. Дальше полет продолжается при работающем двигателе второй ступени, имеющем меньшую тягу, но способным сообщить облегченной модели ракеты дополнительную скорость. Этот процесс повторяется до тех пор, пока ие начнет работать по- Рис. 2. Схема сил, действующих на модель ракеты в полете следияя ступень, которая представляет собой одноступенчатую модель ракеты, несущую на себе полезныйгруз. В отличие от одноступенчатой модели ракеты здесь одновременно с полезным грузом заданную скорость получает масса не всей конструкции, а только последней ступени. На рис. 3 изображены наиболее характерные конструктивные схемы многоступенчатых моделей ракет с так называемыми поперечным (рис. 3, а) и продольным (рис. 3,6) делениями. Если число ступеней больше двух, можно также использовать комбинированную схему с продольным и поперечным делениями (рис. 3, в). Многоступенчатая модель ракеты с поперечным делением—это конструкция, в которой все последующие ступени рассматриваются как полезная нагрузка предыдущей, а в схеме с продольным делением двигатели последующих ступеней можно использовать на предыдущих ступенях. Траектория л? полета уу 105
ПОЛЕЗНЫЙ ГРУЗ Устойчивость движения модели ракеты в полете. Если систему аэродинамических сил, действующих на модель ракеты, привести к ее центру тяжести, то при угле атаки, отличном от нуля, получим момент, называемый статическим аэродинамическим моментом Мет- Когда он направлен в сторону уменьшения угла атаки а, его называют восстанавливающим или стабилизирующим моментом, а при обратном направлении — опрокидывающим или дестабилизирующим. На оси модели ракеты существует такая точка, приводя к которой систему аэродинамических сил, мы получаем момент, равный нулю. Точка эта называется центром давления (ц. д.). Центр давления можно также рассматривать как точку пересечения равнодействующей R аэродинамических сил А" и К с осью модели ракеты (рис. 4, а). Взаимное расположение ц. т. и ц. д. очень существенно для стабилизации модели ракеты в полете. Если ц. д. сзади ц. т., то при отклонении модели ракеты от направления полета аэродинамические силы создадут момент, уменьшающий угол атаки и восстанавливающий первоначальное направление оси модели ракеты. Если же ц. д. впереди ц. т., то аэродинамические силы при отклонении оси модели ракеты от направления полета создадут момент, увеличивающий угол атаки, т. е. статический момент будет дестабилизирующий. В этом случае модель ракеты статически не- Рис. 3. Схемы многоступенчатых моделей ракет: а — с поперечным делением первой и второй ступеней; б — с продольным делением первой и второй ступеней; в — комбинированная — с продольным делением первой и второй ступеней и с поперечным делением второй и третьей ступеней устойчива и не может осуществлять неуправляемый полет. Поэтому все неуправляемые модели ракет делают статически устойчивыми. Для того чтобы сместить ц. д. назад (придать статическую устойчивость), модель ракеты снабжают стабилизаторами. Модели ракет без стабилизаторов, как правило, бывают статически неустойчивыми. Однако чрезмерно большие стабилизаторы в определенных условиях могут неблагоприятно влиять на полет. Так, при наличии ветра на модель ракеты действует статический момент, пропорциональный скорости ветра VB и степени ее статической устойчивости, ио до тех пор, пока модель ракеты не развернется по скорости потока Vp (рис. 4, б). Таким образом, чем больше статическая устойчивость модели ракеты, тем больше она сносится против ветра. Поэтому при проектировании важно, чтобы площадь стабилизаторов была минимальной. Таким путем достигается необходимая устойчивость, и в этом случае снос модели ракеты на ветер — наименьший. По мере выгорания топлива ц. т. может перемещаться вдоль продольной оси модели ракеты. Для обеспечения же устойчивого полета необходимо, чтобы ц. т. всегда находился впереди ц. д. и не приближался к нему на величину, меньшую допустимой. Изменение положения ц. т. в зависимости от выгорания топлива легко определяется балансировкой модели ракеты. Определение центра давления и площади стабилизаторов. Мы уже установили, что взаимное положение Ц. т. и ц. д. иа продольной оси модели ракеты существенно влияет на устойчивость ее полета. Поэтому при проектировании модели надо заранее зиать положение ц. д. и в зависимости от этого соответственно производить балансировку модели ракеты, а, может быть, когда это потребуется, изменять положение ц. д. или и то и другое (с учетом конструктивных параметров). Определить ц. т. нетрудно. Более подробно расскажем о том, как узнать положение ц. д. Как правило, модель ракеты представляет собой тело вращения, состоящее из конуса и цилиндра и снабженное оперением. Для дальнейших рассуждений введем понятие коэффициента центра давления Сцд, который определяется отношением расстояния от иоса тела до ц. д. (А"ц д) ко всей длине тела Хк: ^Ц.Д = V • №) л к 106
Тогда для конуса Ха. д = 0,667, а для цилиндра Хц. д — 0,5. Сц. д не зависит от положения ц. т. модели ракеты или, как говорят, от ее центровки. Будем считать, что п. д., как точка приложения аэродинамических сил, расположен на оси модели ракеты. Если модель ракеты состоит из конуса и цилиндра (рис. 5), то С„. д корпуса модели ракеты можно приближенно определить по формуле * -0-Й) + -f-0,0133<xl XK —-jj— Сц.д. = 3 + 0,0266-а.Хц • (4) где WK — объем корпуса модели ракеты; Wu — объем цилиндра, имеющего длину Хк и диаметр "МИД! *-к.ц- -Ук.н х„ = ^"мид - удлинение конической носовой части; ■ удлинение цилиндрической части корпуса; Хк = Хк_ н + Хц — полное удлинение корпуса; о—угол атаки, градусы. Для модели ракеты угол атаки обычно ие превышает 3—5°. WK Отношение формуле ру можем узнать по ^-к.н + ЗХц ^ц~3(Хк.н + Хц) (5) * Н. Ф. Краснов. Аэродинамика тел вращения. Оборонгиз, 1958. /—d. M,-T=F„d Ц.Т- ' Ц.Т. // ц-д- ц-д- Порыв ветра Рис. 4 a — приведение аэродинамических сил к центру давления модели ракеты; б — разворот модели ракеты на ветер Определив по формуле (4) Ск находим X*д С" .-Л. Если ц. д. лежит позади ц. т. модели ракеты (Хк„.д > Хц.г) и расстояние между ними достаточно для обеспечения устойчивого полета, то модель ракеты может быть без стабилизаторов. Если же эти условия не удовлетворяются, то для смещения ц. д. в хвостовой части модели ракеты необходимо применять стабилизаторы. Надлежащим подбором площади стабилизаторов (оперения) можно ц. д. оперенной модели ракеты расположить сзади ц. т. и этим достигнуть необходимого запаса устойчивости. Под запасом устойчивости понимается расстояние между ц. д. и ц. т.. выраженное в % от Хк. Запас устойчивости С определяется соотношением С = (Сц.д — Л-Ц.т).100%, (6) где Сц.д и Хц.т — соответственно коэффициент ц. д. и безразмерная координата ц. т. всей оперенной модели ракеты. Для моделей ракет величину С можно выбирать в пределах 15 -f- -г- 25%. Если задаться запасом устойчивости С и положением ц. д. стабилизаторов -Хстц.д (см. рис. 5), то приближенно можно определить по- Рис. 5. Схема сил, действующих на ракету, стабилизированную с помощью оперения ЧЦДГ *ц:т." *ц:т.- t т.. t y=ytr+yl кГ'ст t JCT ^K.H „CT 107
1 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 I Г / Рис. 6. Графики изменения коэффициента подъемной силы в зависимости от угла атаки: а — цилиндр с конической носовой частью; б — плсь екая пластина Рис. 7. Схема сил, действующих на ракету при вертикальном полете требнуго площадь одного пера стабилизаторов по формуле зст — i.uif мид X X S„-1,571-J (7) где гмид — радиус миделя корпуса; ХцшГ — ~~х— — безразмерная координата ц. т.; уСТ X" „ = —^-i-— безразмерная ко- Хк g~-VL /^CT ордината ц. д. стабилизатора; - соответственно коэффициенты подъемной силы корпуса модели ракеты и стабилизатора, определяемые из графиков рис. 6 для значения а, которое принимается при расчете Сц-Д. Из рассмотренных соотношений (3) и (7) можно узнать основные параметры модели ракеты, влияющие на устойчивость ее полета. Определение максимальной высоты подъема при вертикальном полете модели ракеты. В вертикальном полете (рис. 7) на модель ракеты действуют силы: земного притяжения, равная весу ракеты С, лобового сопротивления А" и тяги Р. Для простоты пренебрежем аэродинамическими силами, действующими на всем протяжении полета модели ракеты от момента старта и до момента выгорания топлива (окончания работы двигателя). Тогда в соответствии с уравнением (2) получим: mWx = P — G. Предполагая силу тяги Р постоянной во время полета, по приближенной формуле * определим высоту * И. В. Остославский, И. В. Стра- жева. Динамика полета, траектории летательных аппаратов. Обороигиз, 1963. подъема модели ракеты Я при израсходованном запасе топлива: V\ Г- о о2 Л'<о-^ (8) где ^ G. GT = ■— относительный расход топлива; GT— начальный вес топлива; С„ — полный начальный вес модели ракеты, включая вес топлива, конструкции и полезного груза; - Р Р = рг— — тяговоору жен- "о ность, определяющая, во сколько раз тяга двигателя модели ракеты больше ее веса и всегда Р> 1; Kq — безраз мерный коэфф и ц и е н т, значение которого определяется из графика (рис. 8) по_вели- чиие 1 — GT; £ = 9,81 м!сек*—ускорение свободного падения; V'а = g-Pya — скорость истечения газов нз сопла двигателя; Рул — удельная тяга двигателя, которая определяется отношением тяги Р (в кг), разв и в а е м о й двигателе м, к секундному расходу топлива Gc (в кг,'сек), т. е. Рул- р Gc сек. (9) Удельную тягу, а следовательно! и скорость истечения достаточго просто можно определить экспериментально. На стенде замеряется тяга двигателя Р и фиксируется время Т, в течение которого выгорает известный вес топлива GT. Затем находим секундный расход: GT Gc = "f~, кг'сек а также Руд, Va и другие величины, входящие в формулу (8). На рис. 9 показан характер зависимости высоты Н, достигаемой 108
1.0 GT=0,7 GT=0,5 Рис. 8. График изменения коэффициента Kg в зависимости от относительного расхода топлива Рис. Э. Характер изменения высоты, достигаемой моделью ракеты при вертикальном полете, в зависимости от скорости истечения газов нз сопла двигателя р— при различных зна- моделью ракеты при вертикальном полете, от скорости истечения Va для разных значении ~—. "о Из рис. 9 и уравнения (8) нетрудно заметить, что для принятых условий иа максимальную высоту полета самое большое влияние оказывает отношение чениях Va. Таким образом, при конструировании и постройке модели ракеты необходимо стремиться к тому, чтобы величина GT была ближе к единице. То есть вес конструкции должен быть минимальным. Представляет интерес и величина скорости VK, которую имеет модель ракеты к моменту окончания работы двигателя. Она определяется выражением VK=Vt («•-%-)■ (10) Здесь обозначения те же, что и в формуле (8). Для наглядности проследим на примере ход расчета основных характеристик. Итак, надо определить потребную площадь стабилизаторов SCT, максимальную высоту полета И и скорость VK, если известно: Лк„ = 3; Хп.т = 0,5; Р = 2; ^ц=17;7мид=0,15дл; Уа=90м1сек\ К = 20; *£тд = 0,95; С = 15% а = 3°; G~T = 0,7. 1. Из графиков рис. 6 и 8 находим С£ = 0,12; qT = 0,2; A'G=1,2. 2. По формуле (5) определим WK 3+3-17 1ГЦ-3(3+ 17) = 0,903. 3. С помощью формулы (4) узнали, что Ск = 2(1—0,903)+0,0133-3 (20—-т^) = 3 + 0,0266-3-17 = = 0,223. 4. Пользуясь формулой (6), найдем С геоперениой модели ракеты С=(0,223—0,5)-100% =—27,7%. Знак минус означает, что без оперения модель ракеты статически неустойчива, так как ц. д. находится на 27,7% вперед л ц. т. 5. Формула (7) поможет найти площадь стабилизатора, потребную для придания модели ракеты заданного запаса устойчивости: X S„= 1,57-0.15* X 0,12(0,5+0,01-15—0,223) 0,2(0,95—0,01-15—0,5) ~ = 0,03 дм*. Площадь одного пера стабилизатора должна быть не менее 3 см2. 6. По формуле (8) узнаем высоту полета модели ракеты Н: 90г Я= 9,81-2 х xf[o,7—(1—0,7)1,2]—Iff }=90л£. Практически высота Н будет несколько больше, так как формула (8) ие учитывает высоту, которую модель ракеты набирает, двигаясь некоторое время вверх за счет кинетической энергии (по инерции). 7. Скорость VK в момент прекращения работы двигателя найдем по формуле (10): VK=9of 1,2 — -^=75,5 м! На самом деле величина VK будет несколько меньше, так как формула (10) ие учитывает сопротивления воздуха. Таким образом, приведенные формулы и зависимости дают возможность просто и с достаточной для практики точностью определять некоторые элементы конструкции и полета моделей ракет. сек. 109
S / f \ \ 4
помащы с земли
Управляет радиоволна m —*— ебе уже знакомо устройство многих моделей самолетов. Ты научился управлять ими с помощью стальных корд. А нельзя ли управлять полетом модели, передавая сигналы управления по радио? Оказывается, можно. Для этого имеется специальная радиоаппаратура. С ее помощью, по сигналам с земли, модель взлетает, выполняет фигуры высшего пилотажа, поднимает фотоаппарат для съемки окружающей местности, научные приборы или «пассажиров» из твоего живого уголка. Радиоуправляемая модель самолета (рис. 1), оснащенная миниатюрным двигателем внутреннего сгорания, может развивать скорость до 200— 250 км/час, долго летать, подниматься на большую высоту или, улетев от пункта старта на десятки километров, возвратиться. "Как же устроена радиоаппаратура управления полетом модели и как она работает? Ты, конечно, знаешь, что для передачи радиосигналов ие нужны провода. Музыку, речь, изображение от передающей станции к приемной несут радиоволны. Что же такое радиоволна? Из физики тебе известно, что вокруг проводника, по которому течет постоянный ток, образуется магнитное поле и вблизи от проводника напряженность этого поля больше, чем вдали от него. При перемещении или изменении магнитного поля в соседнем проводнике наводится электродвижущая сила (э.д.с). Величина э.д.с. тем больше, чем больше скорость пересечения проводника силовыми линиями магнитного поля, а также зависит от расстояния между проводниками. Но когда в соседнем проводнике наводится э.д.с, между провод- инками появляется разность потенциалов. В результате этого возникает электрическое поле. Движущееся или изменяющееся магнитное поле сопровождается электрическим полем, и наоборот, движущееся электрическое поле — магнитным. Совокупность электрического и магнитного полей называют электромагнитным полем. Если создать в проводнике переменный ток, вокруг проводника образуется электромагнитное поле. Пока ток в проводнике увеличивается, электромагнитное поле усиливается. По мере уменьшения тока поле начинает ослабевать, потом совсем исчезает. Произойдет это в конце первого полупериода. Затем ток меняет направление и вновь увеличивается, вновь возникает и усиливается поле, но его силовые линии приобретают уже противоположное направление. Весь процесс многократно повторяется. Электромагнитное поле иесет энергию. При периодических изменениях поля часть его энергии возвращается в проводник, а другая часть излучается в пространство в виде электро- 112
магнитных колебаний. Это и есть радиоволны. Радиоволны распространяются во все стороны от проводника со скоростью света, равной 300 000 кмIсек. Чем больше частота переменного тока в проводнике, тем легче излучается энергия в пространство. Ты, конечно, знаешь, что частота переменного тока и частота электромагнитных колебаний измеряются в герцах (гц), килогерцах (кгц) и мегагерцах (Мгц). Расстояние, которое проходит радиоволна в пространстве за время одного полного колебания, называэгся длиной волны. Обозначается она обычно буквой Я (ламбда) и измеряется в метрах. Разумеется, длина волны Я и частота колебаний f связаны между собой. Если f выразить в мегагерцах, то длину волны Я в метрах можно вычислить по очень простой формуле: ЗГО Х = —j-. Напомним, что радиоволна возникает, если по проводнику пропускается переменный ток высокой частоты. Роль такого проводника выполняет антенна передающей станции, а удаленным проводником, в котором наводится э.д.с. той же частоты, является антенна радиоприемника. Для радиосвязи применяют антенны (рис. 2) различных типов (Г-об- разные, Т-образные, полуволновые вибраторы, штыревые и т. д.), но назначение у всех одно н то же — излучать и принимать радиоволны. Ты должен знать, что волны различной длины распространяются неодинаково. Длинные и средние волны могут огибать земную поверхность, а короткие н ультракороткие распространяются только по прямой линии. Спрашивается: почему же вещательным радиоприемником удается принимать на коротких волнах очень удаленные радиостанции. Это происходит потому, что верхние слои атмосферы отражают короткие волны, такое явление помогает устанавливать дальние связи. А вот ультракороткие волны (УКВ) не отражаются атмосферой и не огибают землю, поэтому связь на УКВ возможна только на небольших расстояниях. Ты знаешь, что для увеличения дальности телевидения, использующего УКВ, строят высокие мачты для антенн, и все же дальность связи ограничена. Свойства УКВ для управления моделями не вредны. Используя их, мы не мешаем соседям и сами не испытываем неудобств от помех станций, работающих на нашей же волне на расстоянии в несколько десятков километров. Аппаратура УКВ имеет небольшие размеры и вес, в этом диапазоне хорошо работают простые штыревые антенны. Поэтому для радиоуправления н используют УКВ. Специально для радиоуправления в УКВ диапазоне выделен участок частот от 28 до 29,7 Мгц. Для связи, как это тебе уже известно, нужны две антенны. С помощью первой, передающей, излучаются радиоволны, а во второй, приемной, под действием радиоволн наводится э.д.с, т. е. осуществляется прием. Еще раз напомним: для возбуждения радиоволн нужно создать в передающей антенне переменный ток высокой частоты. Значит, в аппаратуре должно быть устройство, выполняющее такую задачу. Устройством, в котором возникают колебания напряжения высокой частоты, необходимые для создания тока в передающей антенне, служит генератор высокой частоты (ГВЧ). Частота этого генератора определяется колебательным контуром, в котором обычно предусмотрена возможность подстройки частоты. Но для передачи команд этих устройств еще недостаточно. Вспомни: когда мы говорим, то изменяем силу звука, меняем тон, делаем паузы. Только в этом случае собеседник может понять сказанное. Также и в нашей аппаратуре важно «наложить» на излучаемую радиоволну команды управления, или, как говорят, «промодулировать» высокочастотные колебания. Каждой команде соответствуют вполне определенные «изменения» высокочастотных колебаний, иными словами, каждая команда имеет свой шифр. Характер команды и время ее передачи определяет оператор, нажимая соответствующие кнопки на пульте управления. Теперь ты можешь в основных чертах составить блок-схему передающего устройства (рнс. 3). В аппаратуре есть пульт управления, с помощью которого подаются команды в шифратор. Шифратор для каждой команды вырабатывает те изменения высокочастотных колебаний, которые в зависимости от принятого метода управления должен осуществить модулятор. Модулятор, воздействуя на генератор высокочастотных колебаний, изменяет колебания, «накладывая» иа них наши команды, а генератор в свою очередь возбуждает антенну. Проследи теперь за прохождением сигнала в радиоприемном устройстве и составь блок-схему этого устройства. В приемной антенне наводятся э.д.с. различных частот. Для приема же команд нужен сигнал только нашего передающего устройства, для его выделения приемное устройство должно обладать избирательностью, т. е. способностью выделить из множества частот только необходимые. Кроме того, приемник должен усилить принятые антенной колебания в тысячи раз, так как в антенне они очень слабы. Избирательные свойства приемнику придает колебательный контур. Будучи настроенным на частоту передатчика, он пропускает и даже несколько усиливает сигналы только этой частоты. Затем следует несколько каскадов усилителя. На выходе последнего каскада имеется детектор, он отделяет командные сигналы от высокочастотных колебаний, «принесших» эти сигналы. Детектор осуществляет действие, обратное модуляции. Обычно командные сигналы имеют низкую частоту, после детектора они усиливаются несколькими каскадами усилителя низкой частоты (УНЧ), а потом поступают на дешифратор. Дешифратор «определяет», какая команда содержится в принятом сигнале, и направляет обработанный сигнал к соответствующему исполнительному устройству. Все радиоустройства нуждаются в электропитании. Твоя аппаратура питается от сухих батарей или аккумуляторов. Ты получил блок-схему приемника прямого усиления (рис. 4). Обычно в аппаратуре радиоуправления используют сверхрегенеративпый приемник. Блок-схема его такая же, различия имеются лишь во входном устройстве, одновременно выполняющем несколько функций. С устройством сверхрегенератора ты познакомишься немного позже. А сейчас, получив в общих чертах представление о системе радиоуправления, рассмотрим, какие элементы и схемы используются в радиоаппаратуре. „КИРПИЧИ" РАДИОСХЕМ Наверное, тебе приходилось видеть сложные схемы телевизоров или радиоприемников. Современные приборы не просты, но разобраться в их устройстве сможешь и ты. Любое радиоустройство состоит нз нескольких групп элементов. Из них, как из кирпичей, и сложено все «радиоздание». Что же это за группы, какие бывают «кирпичи»? Еозьмн одну группу радиоэлементов— радиолампы (рис. 5). Они возбуждают колебания в генераторе и усиливают сигналы; преобразуют величину, форму или частоту сигнала. Ты, наверное, знаешь, что теперь все чаще на смену радиолампам приходят полупроводниковые триоды — транзисторы (рис. 6), а также диоды, используемые, например, в качестве детекторов и выпрямителей. По принципу работы полупроводниковые триоды отличаются от радиоламп, но служат тем же целям. Они меньше радиоламп по габаритам и экономичнее. Транзисторы особенно ценны в приемном устройстве. А вот другая группа радиоэлементов — резисторы (сопротивления) (рис. 7). Онн могут служить нагрузкой в усилителях, тогда на них выделяются усиленные радиолампой или 8 Лрти мопель. II 113
I и. im 1 Y4-- '■ Ы13т Г11 СОСНА 4x4 ф Рис. 1. Радиоуправляемая модель самолета
i> СОСНА 3X3 —^'~!"==is- yppsff- r — i i ( i 1 -; — 4- -щ fc ^ ■1 ' 1 ч— -I I i T"
транзистором сигналы. Сопротивления помогают перераспределять токи по различным цепям радиоустройств и делить напряжение. Величина же сопротивления остается неизменной как для постоянного, так и для переменного тока любой частоты. На сопротивлении указывается мощность, на которую оно рассчитано. Если выделяемая на нем мощность превысит допустимую величину, сопротивление перегреется и выйдет из строя. При разработке схем помни об этом. Для настройки применяют сопротивления, величина которых может регулироваться. Это переменные сопротивления илн потенциометры. Еще группа элементов — конденсаторы (рнс. 8). Они обладают электрической емкостью, т. е .способны накапливать и некоторое время сохранять электрическую энергию. Конденсатор — составной элемент колебательного контура н фильтра. Включенный в электрическую цепь он представляет сопротивление для протекающего тока. Чем больше частота тока, тем меньше сопротивление конденсатора. Если конденсатор включен в цепь постоянного тока, то его сопротивление бесконечно велико, что равносильно разрыву цепи. Ток в этом случае через конденсатор не пройдет. И, наоборот, токи высоких частот через конденсатор проходят хорошо. При одной и той же частоте сопротивление конденсатора зависит от величины его емкости: чем емкость больше, тем меньше сопротивление конденсатора. Эти зависимости очень важны. Емкость конденсатора измеряется в пикофа радах (пф) н микрофарадах (мкф). Величина емкости и допустимое напряжение отмечаются на корпусе конденсатора. Включать конденсатор в цепь с напряжением, превышающим указанное на нем, нельзя. Конденсаторы, включаемые в колебательный контур генератора или приемника, должны обеспечить настройку на нужную частоту. Для этого применяют переменные и подстроечные конденсаторы. Важную роль выполняют катушки индуктивности (рис. 9). Они входят в состав колебательных контуров, фильтров различных частот и трансформаторов. Для катушек индуктивности также характерна зависимость их сопротивления от частоты протекающего в цепи тока, а для одной и той же частоты — от величины индуктивности. Но в отличие от конденсатора здесь обратная зависимость. Чем больше частота тока, тем больше и сопротивление катушки. Для постоянного тока сопротивление катушки мало и определяется лишь сопротивлением провода обмотки. Зависимость сопротивления катушки от частоты тока мы с тобой используем, например, в фильтрах, в тех случаях, когда пропускаем в цепь лишь постоянный юк, а переменный задерживаем. Для одной и той же частоты сопротивление катушки будет возрастать с увеличением ее индуктивности — размеров катушки и числа витков. Индуктивность ты можешь изменить введением в катушку различных сердечников. Сердечники из ферритов, карбонильного и трансформаторного железа увеличивают индуктивность катушки, а медные или алюминиевые — уменьшают. Еще детали — трансформаторы (см. рис. 9), повышающие или понижающие напряжение переменного тока. Они состоят из двух или более катушек, намотанных на сердечник из специального железа. Теперь еще об одном элементе — электромагнитном реле (рнс. 10). Это Т-образная : Г-об разная Рис. 2. Типы антенн небольшой прибор, предназначенный для включения и переключения одной или нескольких электрических цепей, т. е. для выполнения роли одного или одновременно нескольких переключателей. Для того чтобы реле «сработало» — сделало переключение, достаточно подать на его обмотку определенное напряжение. В нашей аппаратуре это напряжение выдает дешифратор. Реле — это группы контактов и электромагнит. При подаче напряжения на катушку электромагнита якорь реле притягивается и контакты замыкаются или размыкаются. Чтобы реле сработало, достаточно пропустить через его катушку небольшой ток, контакты же реле способны пропускать токи значительно большей величины. Подключив катушку реле на выход маломощной лампы или транзистора, можно осуществлять желаемые переключения в цепях исполнительных устройств. Итак, мы с тобой рассмотрели все основные группы радиоэлементов — основные «кирпичи» радиосхем. Кроме них, конечно, есть и другие, например переключатели, кнопки, сигнальные лампочки, различные стойки н лепестки. Но это уже вспомогательные элементы. Из основных «кирпичей» — радиоламп или полупроводниковых приборов, конденсаторов, сопротивлений и катушек индуктивности — можно собрать любую радиосхему. Изучи эти радиосхемы! Колебательный контур. Ни один современный генератор высокой частоты (ГВЧ) или радиоприемник нельзя построить без колебательного контура (рис. II). Колебательный контур — это цепь, состоящая из параллельно или последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности. Из физики ты знаешь, как возникают колебания в контуре. Напомним лишь, что частота колебаний, на которую настроен контур, зависит от емкости конденсатора и индуктивности катушки. Чтобы настроить контур, измени величину емкости конденсатора или индуктивности катушки. В первом случае с помощью переменного конденсатора, а во втором— переключением числа витков катушки илн перемещением подстро- ечного сердечника. Усилитель. Мы применяем усилители (рнс. 12) на радиолампах и транзисторах. Давай рассмотрим ламповый усилитель на триоде. У триода три электрода — катод, анод, сетка. После включения электропитания и разогрева нитн накала лампы из накаленного катода вылетает большое количество электронов. Если на анод от батареи ты подашь положительное напряжение, то отрицательно заряженные электроны будут им притягиваться. Возникает анодный ток. На своем пути электроны встречают сетку и пролетают через нее. Но если на сетку ты подашь отрицательное по отношению к катоду напряжение, оно будет отталкивать электроны. Анодный ток при этом уменьшится. Если напряжение на сетке ты изменишь, то это вызовет изменение анодного тока. Оказывается, что небольшие изменения сеточного напряжения сильно изменяют анодный ток. Если в анодную цепь лампы ты включишь сопротивление нагрузки, то изменения анодного тока вызывают изменения напряжения на этом сопротивлении. В зависимости от типа лампы и режима ее работы напряжение на выходе лампы, т. е. на нагрузочном сопротивлении, может превышать напряжение на сетке лампы во много раз. Ты видишь, что так можно получить усиление слабых напряжений. Если требуется усиление в тысячи раз, последовательно включи 116
несколько таких каскадов усиления. Подобным же образом устроен и усилитель на транзисторах. Если тебе нужно выделить сигнал определенной частоты, в качестве нагрузки усилителя используй не сопротивление, а колебательный контур. В этом случае ты получишь резонансный усилитель, усиливающий напряжение только той частоты, на которую настроен контур, т. е. обладающий избирательностью. Такой же контур подключи и к сетке лампы. Избирательность такого усилителя увеличится. Резонансные усилители — основа всех радиоприемных устройств. Усиление ты можешь значительно увеличить довольно просто. Часть энергии усиленных колебаний с выхода усилителя направь на вход того же усилителя, или, как говорят, введи обратную связь. Делают это различными способами: например, подай часть напряжения из выходной цепи на вход с помощью конденсатора или приблизь к сеточной катушке катушку анодной цепи резонансного усилителя. Если колебания с выхода усилителя придут на вход в фазе, то возникнет положительная обратная связь. Эти колебания «раскачивают» еще сильнее входной сигнал, и усиление возрастает. Если ты подашь напряжение обратной связи в проти- вофазе, а сделать это очень просто, поменяв концы катушки обратной связи, усиление уменьшится. В этом случае получишь отрицательную обратную связь. Вернемся к усилителю с положительной обратной связью. Увеличь эту связь, например, сближением катушек или увеличением емкости конденсатора обратной связи. Усиление при этом возрастет. Такой усилитель называют регенеративным (рнс. 13). Благодаря большому усилению его удобно использовать в качестве радиоприемника (регенеративный приемник). Генератор. До каких пор можно увеличивать усиление за счет введения положительной обратной связи? Оказывается, не беспредельно. Если ты увеличишь обратную связь сверх некоторой величины, называемой критической, усилитель начинает V Генератор высокой частоты i i , 1 л Пульт управления i Источник электропитания сам генерировать колебания с частотой, на которую настроен колебательный контур. Усилитель превращается в генератор (рис. 14), тот самый, который необходим тебе для создания тока высокой частоты в передающей антенне. Для возбуждения колебаний в контуре генератора тебе не надо подавать никаких колебаний со стороны. В момент включения электропитания за счет толчка тока в колебательном контуре возникнут кратковременные колебания. С помощью обратной связи эти колебания «подхватятся» и не затухнут до выключения генератора. Часто генераторы для схем радиоуправления собирают по так называемой двухтактной схеме. Принцип работы такого генератора тот же, что и однотактного, но в нем используют две лампы, подключенные к анодному колебательному контуру. В двухтактном генераторе лампы работают по очереди, как бы «подталкивая» колебания с двух сторон. Сверхрегеиератор. Известно, что регенеративный усилитель имеет наибольшую чувствительность, или усиление как раз перед возникновением генерации. Но использовать усилитель в таком режиме ие удается, так как всегда существует опасность, что под каким-либо воздействием усилитель начнет генерировать. Есть схема, которая обеспечивает устойчивую работу и при самом высоком усилении. На сетку лампы регенеративного усилителя, настроенного на режим, когда колебания только что возникают, ты подавай от внешнего источника напряжение, Рнс. 3. Упрощенная блок-схема передающего устройства частота которого выше частоты модулирующего сигнала. Подав вспомогательное напряжение иа сетку лампы, ты добьешься того, что с его частотой произойдет возникновение и срыв колебаний. Режим периодического возникновения колебаний в регенеративном усилителе чрезвычайно повышает его чувствительность. Такая схема очень выгодна для приема ультракоротких волн. Приемник, построенный по ней, называется сверхрегенеративным (рис. 15). Для радиоуправления моделями довольно часто используются именно такие приемники. Релаксационные генераторы. Часто в аппаратуре радиоуправления необходимо иметь переменные напряжения, форма которых отличается от синусоидальной. Например, иногда нужны импульсы напряжения определенной длительности, повторяющиеся с заданной частотой. В других случаях требуются импульсы напряжения прямоугольной формы. Они обычно используются для модуляции ГВЧ по длительности излучения или для шифрации команд. Как же формируется напряжение несинусоидальной формы? Для этого надо использовать так называемые релаксационные генераторы. Наиболее распространены блокинг-ге- нераторы и мультивибраторы. Схемы Рис. 4. Блок-схема приемника прямого усиления V Колебательный контур , i i Усилитель низкой частоты 1 i Источник электропитания Дешифратор (селектор) i Исполнительное устройство i i 117
Триод Пеитод Рис. 5. Радиолампы Транзистор У\т<л Рис. 6. Транзисторы этих генераторов также строятся по принципу введения сильной положительной обратной связи с выхода устройства на его вход (рис. 16 и 17). Блокинг-генератор имеет одну лампу (или транзистор), нагрузкой которой является первичная обмотка трансформатора. Вторичная обмотка подключена к сетке этой же лампы. Характеристики трансформатора, а также величины конденсатора и сопротивления во входной (сеточной) цепи лампы берутся такими, что в генераторе возникают не синусоидальные колебания, а короткие импульсы, повторяющиеся с определенной частотой. В работающем блокинг-генераторе изменением емкости можно в некоторых пределах изменять длительность импульсов. Изменение же сопротивления в сеточной цепи приводит к изменению частоты повторения этих импульсов. В схеме мультивибратора используются две лампы или два транзистора. Мультивибратор не содержит катушек. Он представляет собой два одинаковых нерезонансных усилителя, выход одного из которых соединен со входом второго, а выход второго со входом первого. Перекрестная обратная связь осуществляется здесь с помощью конденсаторов. Когда одна лампа (или транзистор) открыта, т. е. пропускает ток, вторая закрывается. Затем, после перезарядки конденсатора связи, вторая лампа открывается, что приводит к запиранию первой. С любого из двух сопротивлений нагрузки мультивибратора ты можешь получить импульсы напряжения прямоугольной формы. Частота Рис. 7. Резисторы (сопротивления) этих колебаний зависит от величины сопротивлений и емкостей связи, входящих в схему. Если элементы одной половины схемы не отличаются от элементов другой половины, то положительные и отрицательные импульсы равны по длительности. Если же в одной из половин схемы ты изменишь величину емкости конденсатора или сопротивления, то длительность одного из импульсов будет больше. Возможность изменять длительность импульсов, регулируя величину сопротивления, используй для плавной регулировки длительности команд. Преобразователь, выпрямитель и детектор. Для электропитания аппаратуры обычно используют сухие батареи или аккумуляторы. Если схема выполнена на полупроводниках, для питания которых необходимо низковольтное напряжение, то чаще всего включают несколько батарей КБС-Л-0,5. Но как быть, если в схеме есть радиолампы, для питания которых надо подавать на анод несколько десятков вольт? Тогда используют специальную анодную батарею, но она тяжела, велика н ее не всегда удобно применять. Ты можешь поступить иначе. Повысь постоянное напряжение во много раз с помощью несложного преобразователя. Он состоит из генератора переменного напряжения, повышающего трансформатора и выпрямителя (рис. 18). В качестве генератора используй блокинг-генератор или мультивибратор. Переменное напряжение с генератора подавай на первичную обмотку трансформатора, а с выходной обмотки снимай повышенное напряжение. На анод радиолампы нужно подавать постоянное напряжение. Для его получения используй простейший выпрямитель, состоящий из диода и фильтра, включающего в себя катушку с большой индуктивностью (дроссель), а также один или несколько конденсаторов. Если частота переменного тока, подлежащего выпрямлению, равна нескольким килогерцам, то для фильтрации не обязательно ставить дроссель: хорошие результаты получаются и при включении одного конденсатора параллельно нагрузке. Работу выпрямителя понять нетрудно. Диод пропускает ток только в одном направлении. На выходе получается пульсирующее напряжение. Заполнить паузы между импульсами—сгладить выпрямленное напряжение—помогает конденсатор. Он заряжается во время действия импульса (когда ток проходит через диод) и отдает энергию в нагрузку во время паузы. Таким образом, и ты получишь постоянное напряжение нужной величины. Такой- же по схеме выпрямитель, применяемый для выделения сигналов, наложенных на высокочастотные колебания, называют детектором. Конденсатор, включенный на выходе детектора, обычно имеет небольшую емкость. Это потому, что конденсатор в детекторе должен сглаживать паузы, равные полупериоду высокочастотных колебаний, т. е. действовать в течение небольшого отрезка времени. Все же наложенные колебания, частота которых в сотни и тысячи раз ииже высокочастотных, не должны ни сглаживаться, ни искажаться. В результате при подаче на вход детектора высокочастотных колебаний, модулированных по амплитуде низкой, например, звуковой, частотой, на выходе ты можешь получить неискаженную звуковую частоту. Ясно, что детектор осуществляет действие, обратное модулятору. Тот самый сигнал, который подается модулятором на генератор в передающем устройстве, ты выделишь в приемнике после детектора. СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ КОМАНД Рассмотрим, какие бывают виды модуляции и способы передачи команд радиоуправления (рис. 19). 118
7" с Самый простой вид модуляции — это модуляция по длительности радиоизлучения. Достаточно включить и выключить несколько раз передатчик, и ты получишь модулированный радиосигнал. Ьже давно такая модуляция используется в телеграфии для передачи сообщений с помощью азбуки Морзе. При этом излучаемые сигналы имеют две длительности. Короткая посылка соответствует точке, длинная — тире. Другой вид модуляции, так называемая амплитудная модуляция, используется для передачи музыки и речи по радио. При этом амплитуда (размах) высокочастотных колебаний изменяется в соответствии с модулирующим сигналом. Подлежащие модуляции колебания носят название несущих колебаний, так как именно онн служат для «переноса» сообщений от передатчика к приемнику. Осуществляется модуляция, как ты уже знаешь, модулятором. Схе- 51Ы модуляторов обычно несложны. Это, как правило, генератор низкой частоты (ГНЧ), напряжение с которого подается на один из электродов лампы генератора несущих колебаний. Для передачи музыки и речи в качестве модулятора используют микрофон с дополнительным усилителем. Ты познакомился с двумя видами модуляции. Есть и другие, но и двух рассмотренных достаточно для осуществления управления моделью. Чтобы изменить направление полета модели, нужно отклонить руль. На модели это можно сделать с помощью специального электромагнита или силового реле, устроенного так, что оно отклоняет руль в крайнее положение при подаче на него достаточного напряжения. Для передачи одной фиксированной команды, например отклонения руля вправо, нужно, чтобы сработало одно снлозое реле. Для передачи такой команды модулируют несу- Рнс. 8. Конденсаторы щие колебания передатчика, на которые настроен приемник звуковой частотой, например 300 гц. Для выделения частоты 300 гц в приемнике поставь фильтр, настроенный на эту частоту. Такой фильтр предохраняет от срабатывания реле под воздействием возможной помехи с другой частотой модуляции. Принятый, продетектированный и усиленный приемником сигнал поступает на силовое реле. Так дешифрируется и выполняется команда. Если надо передать не одну фиксированную команду, а несколько различных, то для каждой команды выдели «свою» частоту модуляции, т. е. зашифруй команды. В приемнике предусмотри по одному «своему» фильтру на каждую команду. А напряжение с выхода каждого из них подавай иа соответствующее команде силовое реле. Но, имея возможность отклонить один или несколько рулей лишь на фиксированную величину угла, т. е. осуществляя дискретное управле- н и е, трудно добиться успеха в управлении моделью. Желательно иметь возможность отклонить руль на различные углы, или, как говорят, иметь пропорциональное управление. Сделать это можно, но аппаратура усложнится. Однако есть способ управления, который позволяет довольно просто осуществить пропорциональное управление и даже совместить его с дискретным (рис. 20). Для его реализации понадобится как амплитудная модуляция звуковой частотой, так и модуляция по длительности радиоизлучения. Сущность этого способа управления заключается в следующем. Если руль отклонять из среднего положе- Рнс. 9. Катушки индуктивности L н трансформаторы Тр ния поочередно то в одну, то в другую сторону до упоров и делать это очень быстро, то модель будет вести себя так, как будто руль находится в среднем положении. Изменяя соотношение времени пребывания руля в одном и другом крайнем положении, путем изменения длительности подачи сигналов, получишь тот же результат, что и при плавном отклонении руля на любую возможную величину угла. Модуляцию по длительности посылок легко обеспечить с помощью мультивибратора. При этом положительные и отрицательные прямоугольной формы импульсы мультивибратора будут соответственно содержать команды влево и вправо. Ты знаешь, что мультивибратор может генерировать прямоугольные импульсы различной длительности. Причем для изменения временных соотношений между положительным и отрицательным импульсами достаточно изменять величну одного сопротивления. Так вот, поворачивая ручку переменного сопротивления в мультивибраторе в одну сторону, ты увеличишь время подачи, например, команды вправо. Пропорционально этому повороту изменится и среднее значение отклонений руля. Модель начнет поворачивать вправо. При повороте ручки сопротивления в другую сторону модель полетит влево. Чем больше угол поворота ручки переменного сопротивления, тем более круто осуществляется поворот модели. Послушные исполнители команд. Для привода рулей в действие применяют различные рулевые машинки. Это могут быть электродвигатели, опаренные с редукторами для увеличения выходного усилия, силовые электромагниты, напоминающие соленоид, и шаговые двигатели. Используют и пневматические рулевые машинки, обладающие малым весом и создающие большое усилие. Встречаются также комбинированные исполнительные системы. >*?- ш % ^а«е X Тр m
с t Рис. 10. Электромагнитное реле К рулевым исполнительным механизмам предъявляются разнообразные и, как правило, противоречивые требования. Основные нз них ты должен знать. Время срабатывания рулевой машинки определяется инерционностью модели и обычно равно 0,2 сек. Обеспечь надежность работы рулевой машинки в полете, простоту изготовления, малые вес, габариты, небольшую потребляемую мощность и возможность длительной эксплуатации. Наибольшее распространение в авиамодельной технике получили п Е ^ С <L Рис. 11. Колебательный контур: а — параллельный; С — последова- I тельный электрические и комбинированные рулевые машинки. В бортовой аппаратуре мы с тобой применим силовое электромагнитное реле, основой которого будет электромагнитная группа реле ТКЕ52ПКТ. Если такого реле у тебя нет, используй любое реле с такой же Р Щ магнитной системой и сопротивлением обмоток не более 100 ом. Сопротивление обмотки управления реле ТКЕ52ПКТ 100 ом. Следовательно, при напряжении источника бортового электропитания, состоящего из двух последовательно соединенных батарей КБС-Л-0,5, потребляемый ток будет порядка 0,1 а. Батарея КБС-Л-0,5 таким током может разряжаться в течение пяти часов. Время полета радиоуправляемой модели вместе с предстартовой проверкой аппаратуры обычно не превышает 15 мин. Значит, новые батареи можно использовать на модели для совершения 5—15 полетов. Советуем тебе батарея менять чаще, а перед установкой их на модель проверять под нагрузкой, контролируя их напряжение. Как все это выглядит на готовой модели? Непропорциональная система управления позволяет отклонять руль только на определенный угол, который задается при проектировании и обычно равен 20—15°. Управлять моделью в этом случае приходится непродолжительными командными посылками длительностью 0,3— 0,8 сек. На протяжении одной фигуры высшего пилотажа оператору приходится подавать от трех до десяти таких посылок. Применение колебательного режима работы рулей делает полет модели плавным, а управление значительно упростится, причем возможность по- Рис. 12. Усилитель: 1 усилителя; б — принцип ее действия дачи дискретных команд сохранится. Ты уже знаешь, что рули, работающие в колебательном режиме, отклоняются то в одну, то в другую сторону до упоров. Для перекладывания рулей используй электромагнитные силовые реле, связанные тягами с аэродинамическими рулями. В одно нз положений каждый руль все время притягивается фиксирующей пружиной или растянутой резиновой нитью. Подавая сигнал управления, ты заставляешь силовое реле, преодолев имеющееся натяжение от фиксатора, повернуть руль в другое крайнее положение. В зависимости от длительности подаваемого сигнала, время нахождения руля в каждом из крайних положений будет одинаковым или различным. Если это время одинаково, то среднее воздействие руля на модель за период равно нулю. В противном случае среднее приращение аэродинамической силы за период отлично от нуля, в результате чего создается управляющий момент. В аппаратуре управления применяй устройства, перекладывающие рули Рис. 13. Усилитель регенеративный с частотой 3—5 гц. Эта частота выше собственной частоты колебания твоей модели, поэтому не возникнет никакого «рыскания» модели. Меняя длительность посылок поворотом ручек потенциометров, ты можешь добиться прямолинейного полета модели. Для выполнения фигур пользуйся командными кнопками. ПЕРЕДАТЧИК РАДИОКОМАНД Ты уже знаешь, что для передачи команд управления надо создать колебания высокой частоты в антенне. Чтобы сигнал управления отличить от прочих радиосигналов, высокочастотные колебания промодулиро- ваны по амплитуде звуковой частотой. На эту частоту настроен низкочастотный фильтр бортового приемного устройства. Помимо этого, в trop.m пепедатчике нужна дополнительная модуляция радиосигнала по 120
длительности, так как тебе надо совместить дискретное и пропорциональное управление полетом модели, используя колебательный режим работы аэродинамических рулей. Если модель должна управляться относительно одной оси (например, только по курсу), потребуется один модулятор и один подмодулятор (рис. 21). Если же модель предназначена для совершения фигур высшего пилотажа и должна управляться относительно двух или трех координатных осей, а подачу команд ты хочешь производить одновременно, модуляторов и подмодуляторов потребуется соответственно два или три (рис. 22). Рассмотрим, как устроен передатчик, например, для управления моделью по курсу, после чего ты сможешь самостоятельно спроектировать и изготовить более сложные приборы для передачи двух и более команд. Большинство передатчиков для управления моделями напоминает по схеме серийный передатчик РУМ-1, рассчитанный на шесть команд, разнесенных во времени. Однокомандное передающее устройство состоит из антенны, генератора УКВ, модулятора звуковой частоты, подмодулятора, пульта управления, преобразователя напряжения, батарей электропитания (рис. 23). Детали передатчика смонтируй на гетинаксовых илн текстолитовых платах толщиной 2,5—3 мм н расположи внутри кожуха из листов АМЦ толщиной 1—1,5 мм. Антенну выполни из металлической трубки диаметром 8—12 мм, длиной 1,5—2 м и укрепи на изоляторах снаружи кожуха. Катушка L, служит для связи антенны с контуром генератора. Ее сделай в виде двух витков спирали диаметром 16 мм из провода ПЭ2. В качестве генератора УКВ используй двухтактную схему на лампах 2П1П (Л2 и Л3) в триодном включении. Катушку индуктивности L2 колебательного контура генератора выполни из 8 витков провода ПЭ2, намотав их спиралью диаметром 25 мм с шагом 3 мм. Модулятор звуковой частоты изготовь на лампе 2П1П (Л<) по схеме блокинг- генератора. Трансформатор блокинг- Рис. 16. Блокинг-генератор: а — на радиолампе; б — на транзисторе 0+Еа Рис. 14. Генератор с емкостной обратной связью: о — однотактный; б — двухтактный генератора имеет две обмотки — намотай их проводом ПЭ 0,1 по 300 витков каждая. В качестве маг- ьигопровода в трансформаторе 0+ Рис. 15. ("всрхрегенератор ронпим источником гасящего напряжения) используй электротехническое железо Ш9 X 12. Если цепь управ-яющей сетки Л^ замкнуть через ЯБ и Ri на заземление (им служит корпус), то блокинг- генератор начнет работать. С анодного контура, образованного конденсатором С и обмоткой /—2 трансформатора Tpi, модулирующее напряжение попадает на управляющие сетки ламп Лг и Л3. что обеспечит амплитудную модуляцию высокочастотного оигнала. Частота колебаний блокинг-генера- тора регулируется переменным сопротивлением #7, следовательно, модулятор ты сможешь легко настроить на резонансную частоту селектирующего фильтра бортового приемного устройства. Для временного преобразования сигнала, т. е. модуляции по длительности, в схеме нашего передатчика удобно управлять временем включения блокинг-генератора, замыкая и размыкая цепь управляющей сетки Л(. Обычно это делает оператор вручную, нажимая на кнопку подачи сигнала, но для плавного выполнения команд кнопку придется нажимать слишком часто. Поэтому параллельно контактам кнопки К< подключи контакты поляризованного реле Я, типа РП-5. Включив управляющие обмотки реле Pi в качестве коллекторных нагрузок мультивибратора, ты обеспечишь автоматическое включение и выключение токопроводящих контактов этого реле. Следовательно, электрическая цепь будет коммутироваться. Но вспомни: ведь именно эту цепь приходилось замыкать для передачи высокочастотного сигнала, промодулированного звуковой частотой блокинг-генератора. Теперь, изменяя величину сопротивления /?ц, меняй и продолжительность промодули- рованных по амплитуде звуковой Рис. 17. Мультивибратор: а — на радиолампах: 6 — на транзистор pax 0-Е„ 121
unep с,: о- u, пост ■es unep- б Д д? ^Дз Д^ Др I ! + Т Г™ Рис. 18. Выпрямитель с фильтром: а — однополупериояный; б — мостовая схема частотой высокочастотных посылок, т. е. обеспечивай двойную модуляцию каждого из передаваемых сигналов. Отсутствие модуляции высокочастотного сигнала также равносильно включению команды управления. Такой режим работы передатчика необходим, когда маневр модели должен быть быстрым и осуществляться в сторону фиксированного положения руля. Создать такое управляющее воздействие легко, для этого надо нажать кнопку Кз, разрывающую цепь управляющей сетки лампы модулятора. Для питания анодной и экранных цепей лампы потребуется повышенное постоянное напряжение +140 в. Создать его можно, преобразовав низковольтное напряженке электриче- • ских батарей типа КБС-Л-0,5 или «Сатурн» с помощью специального генератора. Его удобно выполнить по двухтактной схеме на транзисторах типа П210 или использовав другие мощные транзисторы. Рнс. 19. Форма излучаемых колебаний: а — несущие колебания; б — колебания, модулированные по длительности; в — колебания, модулированные по амплитуде Трансформатор преобразователя Тр2 с сердечником из электротехнического железа Ш8 X 10 выполняют со следующими обмотками: Wt и №г — 51 виток провода ПЭЛ диаметром 0,49 мм, W3 и Wt—10 витков провода ПЭЛ диаметром 0,13 мм, В?5—1000 витков провода ПЭЛ диаметром 0,13 мм. Переменное напряжение с генератора поступает на мостовую схему выпрямителя. После выпрямления напряжение фильтруется (С9, С|0, Др) и поступает для питания анодных и экранных цепей ламп. Цепи накала ламп и полупроводниковые схемы питаются от наборов батарей (3 в для накала ламп и 8—10 в для транзисторов). Строя передатчик, обрати особое внимание на монтаж ГВЧ, так как потери энергии на частоте 28—29,7 Мгц резко увеличиваются как в проводниках, так и в диэлектриках. Провод контурных катушек очисти от изоляции, а детали двухтактного генератора располагай симметрично. Монтажные соединения делай короткими, из жесткого провода. Уменьшения взаимного влияния генератора, модуляторов н преобразователя напряжения ты достигнешь экранировкой и применением развязывающих фильтров в цепях питания. Для включения и выключения передатчика установи тумблер /С2 на лицевой панели корпуса. Нажимая кнопку К\, можно проверить работу ГВЧ. О наличии высокочастотной энергии в выходном каскаде сигнализирует лампочка накаливания, подключенная параллельно катушке L\. Для удобства эксплуатации передатчик сделан легким и компактным. Тогда не будет нужен выносной пульт. Ручки потенциометра подмоду- лятора н кнопки подачи дискретных команд установи на лицевой панели передатчика так, чтобы было легко подавать команды. Потенциометры регулировки частоты амплитудного *сен S[„] S[„] -i. 1\ \ Рнс. 20. Влияние частоты перекладывания руля на траекторию полета (Скорость полета 10 лусек. Слева FK0M = 1 гц, в центре F = 2 гц, справа F = 5 гц) модулятора после настройки передатчика застопори контровочными гайками. БОРТОВОЙ ПРИЕМНИК Рассматриваемую схему приемника длительное время используют в радиоуправлении летающими моделями (рнс. 24, 25). Это сверхрегенеративный приемник с усилителем низкой частоты и усилителем постоянного тока, выполненными на транзисторах. Со сверхрегенеративным усилителем ты уже немного знаком. Но в этом приемнике использована одна из разновидностей схем с так назы- 122
ваемым самогашением генерации. О такой схеме мы не говорили, поэтому рассмотрим, как она работает (рис. 26). Сверхрегенератор собран на лампе 1П4Б. Его колебательный контур LXC2 настроен на частоту передатчика. При включении питания в колебательном контуре возникают высокочастотные колебания, что вызывает в лампе 1П4Б сеточный ток. Этот ток заряжает конденсатор С3 таким образом, что на сетке лампы возникает отрицательное (относительно катода) напряжение. В результате лампа запирается этим напряжением. Происходит срыв генерации. Как только генерация сорвется, прекратится и заряд конденсатора Сз. Этот конденсатор начинает разряжаться через сопротивление Rt. Спустя некоторое время конденсатор разрядится настолько, что лампа откроется и генерация возникнет вновь. Понятно, что главными элементами, определяющими, как часто будут происходить вспышки генерации и их срыв, являются конденсатор С3 и сопротивление R{. Таким образом, простая цепочка R1C3 позволяет обойтись без дополнительного генератора частоты гашения. Радиолампа 1П4Б в первом каскаде приемника выполняет одновременно две задачи: служит для усиления высокочастотных колебаний, принятых антенной, и детектирует высокочастотные колебания. Благодаря этому на нагрузочном сопротивлении выделяются колебания модулирующей частоты, которая соответствует передаваемой команде. Связь антенны с приемником осуществлена с помощью конденсатора малой емкости С\. Отвод в катушке Lt подбери опытным путем. Искать наилучшее положение следует между серединой катушки и ее сеточным концом. Катушка L\ имеет 16 витков провода ПЭ диаметром 1 мм, намотанных с шагом 1,5 мм на плексигласовом каркасе диаметром 15 мм. Дроссель Др\ предназначен для того, чтобы не пропустить высокочастотных колебаний в последующие цепн приемника. Этот дроссель представляет собой катушку, намотанную на корпус сопротивления МЛТ-1 величиной более 0,5 Моли Число витков —60, провод— ПЭШО диаметром 0,15 мм. Сопротивление R* и конденсатор С6 образуют так называемую развязывающую цепочку. С нагрузки R2 продетектированное лампой Л, напряжение звуковой частоты через конденсатор С* поступает на согласующий каскад, собранный по схеме эмиттерного повторителя. Назначение этого каскада — согласовать высокое выходное сопротивление сверхрегенератора с малым входным сопротивлением усилительного каскада Т2. С сопротивления Rs через конденсатор С7 колебания поступают на Модулятор I Подмодулятор I Модулятор II ^и /У. 51 |Подмодулятор 11| к? Пульт управления Преобразователь W Батареи Рис. 22. Блок-схема передатчика для одновременной передачи двух команд управления рулями, работающими в колебательном режиме вход усилителя Т. Усилитель Т2 собран по схеме с заземленным эмиттером. Для улучшения линейности амплитудной характеристики усилителя, повышения стабильности его работы, а также для некоторого увеличения входного сопротивления в цепь эмиттера включено небольшое сопротивление Rg. Сопротивления Rb и Rj служат для обеспечения необходимого режима работы транзистора Т. С сопротивления нагрузки Rb, включенного в цепь коллектора, усиленные колебания подаются через переходной конденсатор С9 на вход следующего каскада усиления Тз- Схема этого каскада аналогична предыдущей, за исключением нагрузки. В качестве нагрузки в коллекторную цепь этого усилителя включен трансформатор Tpt. Конденсатор Ci0 и первичная обмотка трансформатора Tpt образуют параллельный колебательный контур, настроенный на частоту команды. Этим обеспечивается частотная селекция, т. е. выбор только одной частоты. Таким образом, командный сигнал звуковой частоты, соответствующий определенной команде, будет отделен от всех других возможных сигналов. Теперь остается выпрямить это напряжение звуковой частоты и полученное постоянное напряжение усилить до величины, необходимой для срабатывания силового реле. Выпрямляется напряжение диодом Д\. Конденсатор Си сглаживает выпрямленное напряжение, а усилитель, собранный на трех транзисторах Т^ Г5, ^6, усиливает мощность до необходимой величины. К выходу усилителя подключена обмотка силового реле. При появлении на входе приемника командного сигнала ток в обмотке силового реле значительно увеличивается, реле срабатывает, исполняя команду. В качестве источника питания приемника используй две последовательно соединенные батареи КБС-Л-0,5. Но в приемнике применена еще и радиолампа, для анодного питания которой нужно напряжение 50 е. Необходимое напряжение обеспечивает преобразователь, собранный на транзисторе Т7 по схеме блоки нг- генератора с трансформатором Тр2. Выпрямление напряжения, получен- _4_ Генератор УКВ Модулятор звуковой частоты Подмодулятор Пульт управления П р еобра зовате ль Батареи Рис. 21. Блок-схема передатчика радиокоманд для управления моделью планера 123
ГЫБЭ или П 210 ного с выходной обмотки трансформатора, осуществляется диодом Дг и сглаживание — конденсатором С^. В приемнике применены транзисторы ШЗ, которые при необходимости можно заменить другими с близкими параметрами. Все сопротивления приемника типа МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25. Данные трансформаторов Тр\ н Тр2 следующие: Тр, выполнен с сердечником оксифер 1000 (размеры 20X5X10 мм). Первичная обмотка /—2 имеет 1000 витков провода ПЭ диаметром 0,1 мм. Вторичная обмотка 3—4 имеет 500 витков провода ПЭ диаметром 0,1 мм. Тр2 намотан на сердечнике оксифер 1000 (размеры 10 X 6 X 5 мм). Обмотка /—2 имеет 30 витков, обмотка 3—4—15 витков и обмотка 5—6 — 360 витков. Для всех обмоток используй провод ПЭ диаметром 0,1 мм. Для обеспечения хорошей работы приемника монтаж делай прочным и все крупные металлические детали модели соедини с «земляной» клеммой схемы. Приемную антенну выполни нз куска медного многожильного провода диаметром 0.5—1 мм. Длину антенны подбери прн настройке аппаратуры. БОРТОВАЯ АППАРАТУРА Радиоаппаратура телеуправления, устанавливаемая на самолете, ракете или на летающей модели, назы- -1—<°—«Ч|||-—l|l Рис. 23. Принципиальная схема передатчика вается бортовой. У тебя она состоит из антенны, приемника, дешифратора (селектора командных сигналов), исполнительных механизмов (рулевых машннок) и источников питания. Назначение и принцип действия каждого из этих устройств ты уже знаешь. Как же должна быть выполнена аппаратура, чтобы иметь малый вес и габариты и надежно работать? Для ответа на этот вопрос рассмотрим конструкцию приемного устройства и способы его настройки. Конструктивно приемник состоит нз трех монтажных плат, одна нз которых одновременно служит силовой панелью (рис. 27). Платы соедини стяжными шпильками н закрой кожухом из прессшпана. Детали на платах располагай согласно монтажной схеме. Сопротивления, конденсаторы и диоды монтируй на стойках, лепестках нли пистонах. После сверления плат покрой их бакелитовым лаком. Изготовь контурную катушку, трансформаторы и дроссель. Каркас контурной катушки, трансформаторы и транзисторы приклей клеем БФ-4 к платам. Лампу закрепи пружинящей скобой. На выводы транзисторов, конденсаторов и резисторов, перед запайкой их в схему надень кусочки кембри- ка. Проверь, правильно ли размещены детали. После этого тщательно проведи пайку соединений (рис. 28). Перед настройкой приемника убедись в нормальной работе преобразователя. Если после подключения питания на выходе преобразователя напряжения нет, поменяй местами концы обмотки /—2 Тр2. Отсутствие напряжения и в этом случае свидетельствует о неисправности транзистора. Величину напряжения на выходе преобразователя регулируй подбором сопротивления R13. Настройка приемника заключается в налаживании режима работы сверхрегенератора, в согласовании антенны и в отладке выходных каскадов. Настройку лучше вести с помощью специальных контрольно-измерительных приборов: осциллографа, сигнал-генератора напряжения звуковой частоты. Но не всегда ты можешь воспользоваться имн. Поэтому давай рассмотрим способ настройки приемника без специальной аппаратуры, а только используя тестер, низкоомные наушники и передатчик. К настройке приемника приступай при отключенной антенне. В разрыв цепи коллектора Т2 включи наушники, после чего подключи источники питания. Если приемник смонтирован правильно, то обычно сразу в наушниках слышен достаточно громкий суперный шум. Его отсутствие, как правило, указывает на ошибки в" монтаже, неправильное подключение источников питания или неисправность деталей сверхрегенератора. Если после вторичной проверки не удалось обнаружить неисправности, подбери величину сопротивления R2 и добейся возникновения суперного шума. Подключив к приемнику ан- 124 \
I Сверхреге- кератор J i i , Преобразователь Усилитель частоты i , Резонансный (селектор) м Батарея Детектор Усилитель тона i Силовое реле м Руль тенну, подбери величину емкости Ct так, чтобы суперный шум был наиболее громким. Окончательную настройку сверхрегенератора производи подбором величины сопротивления R2. В правильно собранном приемнике прослушивание в наушниках свиста (вместо суперного шума) является следствием установки сопротивления /?г слишком малой величины. Если же величина сопротивления R2 взята излишне большая, то в наушниках не слышно ни суперного шума, ни свиста. Предварительную настройку низкочастотной части приемника удобно проводить, отключив ее от сверхрегенератора. Подключи питание и проверь режимы работы транзисторов по постоянному току. Убедись в правильности режимов. Теперь приступай к настройке низкочастотной части приемника по сигналу звуковой частоты, подключив вновь сверхрегенератор. Для этого включи передатчик команд. Настраивай контур селектора на частоту модулирующего сигнала передатчика, подбирая величину конденсатора Сю. На резонансной частоте ток в цепи обмотки силового реле будет наибольшим. При оконча- I Сверхрегенератор м Усилитель низкой частоты Преобразователь Рис. 24. Блок-схема однокомандного приемника тельной настройке аппаратуры проверь, нельзя ли, изменяя частоту модулятора, увеличить ток силового реле. Если при повороте в передатчике ручки потенциометра /?7 ток обмотки силового реле увеличивается, добейся его наибольшей величины. После этого проверь работу системы на расстоянии. Если ты хочешь иметь многокомандную аппаратуру, то для выделения команды по каждому каналу потребуются свой селектор и свой усилитель постоянного тока. Селекторы подключай параллельно нагрузочному сопротивлению /?в усилителя Г2. При этом все элементы командных каналов будут одинаковыми, за исключением нагрузки транзистора 7"з. Так как каждой команде соответствует «своя» модулирующая частота, то контур, образованный обмоткой Тр{ и конденсатором С]0 в Рис. 25. Блок-схема двухкомандпого приемника Батарея Резонансный услитель (селентор) Детектор каждом командном канале, настраивай на «свою» частоту. Настройку на заданную частоту лучше осуществить подбором емкости конденсатора С]0. В этом случае трансформаторы во всех каналах будут одинаковыми. В полученной системе все каналы подключены параллельно друг другу и выход каждого связан со своим исполнительным устройством. Такое устройство позволяет осуществить одновременный прием и исполнение как любого сочетания команд, так и всех вместе. О таких системах управления говорят, что они построены по принципу частотного раз- деления команд (каналов). ВОТ ОНА, РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ МОДЕЛЬ! Радиоуправляемые модели, с которыми выступают на соревнованиях, оснащают однокомандной или многокомандной аппаратурой телеуправле- Руль Усилитель постоянного тока Силовое реле Резонансный усилитель (селектор) Детектор Усилитель постоянного тока Силовое реле 1 ' Руль 125
R2 91 к R4 ЮОн Рис. 26. Принципиальная электрическая схема приемника 30 4 13 -i--i--<k - 44 + 03 10 -^ 02,1 Ч+^-t _и_ 13 10 15 10 -t-t" i~l- -120- 12,5 л=Х 13 10 -21- -27- 03, г" 29 -120- ^ 03 0 2,2 н- 4- 5 8 (83 10 -30- Рис. 27. Монтажные платы приемника
ния. Однокомандную аппаратуру чаще всего ставят на моделях планеров, многокомандную — на моделях самолетов (рис. 29). На модели плгнеров (рис. 30, 31) и самолетов накладываются ограничения по массе * (до 5 кг) и плоша- ди несущих поверхностей (до 1,5 м-) при максимально допустимой нагрузке 75 г/дм2. Рабочий объем двигателя не должен быть более 10 см?. Время полета, отведенное на совершение пилотажа и посадки для моделей с многокомандной аппаратурой, 12 .мин., с однокомандной аппаратурой— 10 мин. Исчисление времени ведется с момента получения авиамоделистом разрешения занять стартовую площадку. Порядок выполнения фигур регламентирован — его нельзя изменять. Качество выполнения каждой фигуры оценивается судьями по десятибалльной системе. В зависимости от сложности фигур эти баллы умножаются на коэффициент трудности. Старт моделей самолетов осуществляется с земли, планеров — с леера длиной не более 300 м. На соревнованиях радиоуправляемые модели могут совершить по три полета. Чтобы каждый полет был успешным, необходимо при проектировании и постройке модели учесть особенности работы ее отдельных узлов и агрегатов. А сделать это не так просто, ведь п полете модель подвержена воздействию множества мешающих факторов как внешних, так и внутренних. К внешним, мешающим нормальному полету воздействиям можно отнести ненадежность работы командной аппаратуры, шумы и помехи в приемном устройстве, влияние перегрузок, отклонение модели от заданной траектории под воздействием воздушных потоков. К внутренним факторам относятся прогиб и колебания силового каркаса конструкции планера, вибрации, деформация плоскостей и поверхностей управления. Системам управления присущи случайные перекрестные и обратные связи, нестабильность источников питания, влияние температуры и изменения внешних условий на работу отдельных элементов бортовой аппаратуры. Все это затрудняет управление моделью. Чтобы устранить вредное влияние механических воздействий, чувствительную аппаратуру располагай ближе к центру тяжести модели н крепи ее на упругой подвеске. Долговечность аппаратуры можно увеличить герметизацией, устранением местных резонансов, своевременным осмотром и контролем. * Здесь введено понятие «масса» модели для упрощения размерности весовых характеристик согласно норой Международной системе единиц СИ. Рис. 28. Монтаж приемника Проектирование радиоуправляемой модели планера тесно связано с выбранной системой управления. Соотношение размеров несущих н стабилизирующих плоскостей для радиоуправляемых моделей остается таким же, как н для моделей свободного полета, хотя нагрузка на единицу несущей площади несколько увеличивается. Обычно нагрузка для модели планера принимается равной 25— 30 г/дм2, а Для модели самолета — 30—50 г/дм2. Учитывая весовые характеристики приемной аппаратуры рулевых машннок, планера, двигателя и источников питания, можно предварительно подсчитать вес модели и определить ее несущую площадь. Y Рис. 29. Связанная система координатных осей: X — продольная ось; Y — нормальная 1 ось; Z — поперечная ось •9 Распределив несущую плошаль между крылом и оперением, задавшись удлинением крыла и стабилизатора, приступай к вычерчиванию обводов модели. Крыло и горизонтальное оперение делай не сужающимся к концам, тогда почти все нервюры будут одинаковыми, что значительно упрощает изготовление плоскостей. Профиль крыла выбери с относительной толщиной 12—15%, что обеспечит высокую прочность крыла при малом весе. Для управления моделью мы с тобой применили аппаратуру, приводящую руля в колебательный режим работы. Это не усложнило бортовую систему, хотя передатчик команд получился сложнее. В любом случае, будь то модель планера или самолета, бортовой приемник размещай внутри фюзеляжа. В фюзеляже предусмотри аппаратурный отсек. Помимо этого, обеспечь место для крепления рулевых машинок. Расположение рулевых машинок определяется центровочными характеристиками, габаритами н допустимой длиной рулевых тяг. Места установки рулевых машинок должны быть достаточно прочными и не отстоять далеко от центра тяжести, чтобы момент инерции модели не очень возрастал. Чтобы обеспечить прочность модели, сечения элементов силового каркаса увеличь на 15—20% по сравнению с сечениями лонжеронов и стрингеров свободнолетающнх моделей. Нервюры крыла и хвостового оперения выполни из I—1,5-миллиметровой фанеры или пластинок липы толщиной 1,5—2 мм. Все стыковые соединения укрепи. Узлы крепления крыла, стабилизатора, органов управления и подмоторную раму сделай особенно тщательно. 127
1 f г — w U- -ISO JP * ■ к ПРОФИЛЬ КРЫЛЛ т - , -1 ПРОФИЛЬ СТАБИЛИЗАТОРА MMJiii,1^',; ,.m т ПРОФИЛЬ КИПЯ Я] d
(О I "£ /(,i 'к MR} fc' »ЛЕ1>- мн м тшИ*ш s*s л j4 /*<• Рис, 30, Радиоуправляемая модель планера п г -!- Е М<—40' Ы^ JCJ lri< -60—м Ml Ml Т ТТ *s: _s: 2Л 5 ДБ4!! \ -V: а 15-^ р>. Рис. 31. Конструкция планера
Повысить живучесть радиоуправляемой модели удастся только за счет правильного конструктивного решения. Крыло (иногда н горизонтальное оперение) крепи к фюзеляжу не жестко, а с помощью резиновых лент сеченнем 1 X 4 мм. При случайных ударах о землю и столкновениях с препятствием упруго укрепленные части модели отсоединятся и повреждение их уменьшится. На модели планера вертикальное оперение удобно размещать впереди стабилизатора, так как на твоей модели стабилизатор съемный. На моторной модели стабилизатор и киль жестко скреплены с фюзеляжем, поэтому нет необходимости разносить их. Жестко закрепленные стабилизатор и киль позволяют надежно соединить тяги управления с качалками рулей курса и тангажа. От работы рулей зависит качество полета. Поэтому советуем тебе особенно внимательно н аккуратно выполнить крепление рулей и тщательно отрегулировать всю систему управления. За одни полет каждый руль более тысячи ряз перекладывается из одного крайнего положения в другое. Шарниры подвески руля все время находятся в работе. Детали подвески трутся друг о друга и интенсивно изнашиваются. Износ ты сможешь уменьшить, если используешь для крепления рулей пластмассу, тонкие капроновые нити (например, рыболовную леску диаметром 0,1— 0,15 мм). Эта нить продевается через отверстия в задней кромке оперения —320- -Ц. Т. (37% САХ) ^s/////w;jfi////S/W№> т. NACA-22015 ^v ■+£ Рис. 32. Топливный бачок: а — полиэтиленовый; 6 — металлический и руля. Завязав концы нчти узлом, получишь прочное шарнирное соединение, обладающее малым весом и трением. Мотоустановка и система питания топливом. Для выполнения моделью фигур высшего пилотажа в вертикальной плоскости тяга, создаваемая винтом, должна иметь величину не менее половины веса модели. Это значит, что при кассе твоей модели 1200—1400 г добейся тяги 600— 700 г. Из двигателей, выпускаемых серийно, для твоей модели наиболее подходит МК-12В. При правильном подборе воздушногэ винта и надежной работе топливной системы он обеспечит потребную мощность. Рис. 33. Радиоуправляемая модель самолета мастера спорта В. Кум- рова: 1 — вакуумная помпа; 2 — топливный бак; 3 — электропитание (батарея КБС-Л-0,5); 4 — приемник; 5 — вакуумный цилиндр; 6 — рулевые машинки Правильно подобранный винт не уменьшит силу тяги при выполнении фигурного полета в вертикальной плоскости, например при выполнении петли Нестерова или на гооке. Шаг винта при диаметре 210—220 мм делай не более 90 мм, а толщину лопастей на концах — 2,5—2 мм. Когда модель выполняет фигуру высшего пилотажа, она испытывает 130
Рис. 34. Радиоуправляемый самолет-мишень «Джиндивик»-2 1 — трубка Пито; 2 — балласт; 3 — телеметрическая аппаратура; i — панель основной топливный бачок; 39 — съемный воздухозаборник; 20 — бачок с управления; 5 — управление тангажом; 6 — управление курсом; 7 — управле- маслом; 21 — баллон со сжатым воздухом; 22 — антенны приемника и пере- ние креном; 8 — релейный блок; 9 ~ реле приемника; 10 — телеметрический датчика; 23 — топливный бачок; 24 — центральный механизм управления по- передатчик; И — блок электропитания; 12 — радиолокационный приемоответ- садочными щитками и шасси; 25 — рулевые машинки; 26 — клапаны пневмо- чик; 33 — селектор; И — приемник; 35 — блок управления; 16 — оборудование системы; 27 — аккумуляторы; 28 — переключатель наземного электропитания; специального отсека; 37 — антенна радиолокационного приемоответчика; 3S — 29 — главный переключатель автопилота; 30 — фотокамера
действие центробежной сялы, направленной от центра дуги окружности, по которой движется модель, и действующей на всю модель, включая и топливо, заключенное в бачке. При выполнении обратной петли Нестерова топливо притекает к верхней стенке бач:<а. Если заборник топл.нва ты сделаешь нз жесткой трубки и установишь его так, что отбор топлива будет осуществляться снизу бачка, то в нормальном горизонтальном полете двигатель будет работать устойчиво. Прн выполнении перевернутого полета (или действии отрицательной перегрузки) произойдет отлив топлива и двигатель остановится. Чтобы этого не произошло, трубку заборника сделай эластичной (из ниппельной резинки) с металлической трубочкой на конце. Тогда под влиянием центробежных сил резиновая трубка изгибается и тяжелый конец ее будет «следить» за положением топлива в бачке, какие бы фигуры ни совершала модель. Забор- иик смонтируй на съемной пробке, тогда тебе будет легко заменять резиновую трубку в случае ее повреждения. Бачок спаяй из тонкой жести. В верхнюю и нижнюю стенки бачка впаяй дренажные трубки из латуни или меди. Концы трубок ие должны доходить до противоположных сте- иок на 1,5—2 мм. Такая конструкция обеспечит надежный дренаж бачка и предотвратит выливание топлива во время полета модели. Одна из трубок одновременно послужит тебе для заправки бачка топливом. Для изготовления топливного бачка можно использовать полиэтиленовый флакон, имеющий такой же объем (рис. 32). Радиоуправляемые модели строятся так же, как свободнолетающие и кордовые. Конструктору надо помнить, что в радиоуправляемых моделях нет второстепенных деталей и механизмов, что успех принесет только безотказная работа всей системы. Примером такой модели может служить модель В. Кумрова (рис. 33). Она оснащена двухцилиндровым двигателем и радиоаппаратурой с селектором на электромеханических фильтрах для выделения десяти управляющих сигналов. В модели использованы пневматические рулевые машинки, приводимые в действие от вакуумной помпы. РЕГУЛИРОВКА П ЗАПУСК Закончив постройку модели, ты собираешь свой миниатюрный радиоуправляемый «самолет». В модели все гармонично — смотришь иа иее и Рис. 35. Высший пилотаж 132
\ \ \ ^=^& — 1 cW .^1 / \ 4 25 M \ 50 M
Рис. 36. Общий вид самолета-мишени не можешь оторвать взор. Как-то она полетит? Какие испытания ждут тебя и твое творение? А испытания, надо сказать, серьезные. Управление моделью — не только нажатие кнопок на командном пульте, а мастерство, стратегия, тактика, сплоченные воедино. Оператор должен выдать командный сигнал, визуально определить реакцию модели на посланную команду, провести сравнение действительной и желаемой траекторий полета, выработать сигнал управления и вновь передать его с помощью радиоволн. И так каждый раз. Многократно летят команды от пульта к модели, десятки раз при выполнении только одной фигуры, а их нужно выполнить более двадцати. Программа соревнований предусматривает всестороннюю проверку и модели, и ее пилота-оператора. Модель планера должна выполнять фигуры относительно вертикально"! оси: взлет, левый разворот иа 90° с последующим разворотом вправо на 270°, полет по прямой при попутном ветре с окончанием его над передатчиком; круг влево и вправо, три витка спирали, заход по коробочке на посадку и приземление. Модель самолета испытывается по программе акробатического полета, включающей более 25 фигур, полностью выполнить которые можно, только используя управление по трем координатным осям. Твоя модель может быть оснащена радиоуправлением не только по курсу, но и по тангажу и выполнять 18—20 фигур из этого комплекса. Перед тем как выполнить пилотаж, отрегулируй модель. На регулировочных запусках рули должны быть закреплены в нейтральном положении. Испытай модель на планирующий полет, выпуская ее плавным толчком с высоты 1—1,5 м. Устраняя перекосы, изменяя установочные углы и уточняя положение центра тяжести, добейся прямолинейного планирующего полета. После этого можно расстопорить рули и проследить за полетом модели с работающими рулями. Проверив исправность работы органов управления и радиоаппаратуры, переходи к испытаниям в свободном полете. Так как руль направления твоей модели работает в колебательном режиме, то поворотом ручки потенциометров на командном пульте добейся прямолинейного полета. Все маневрирования модели при выполнении комплекса пилотажа можно осуществлять плавно, используя управление временными интервалами посылок и резко отключая полностью модуляцию или, наоборот, подавая ее непрерывно. Забуксировав модель планера на леере или выпустив модель самолета с работающим на средних оборотах двигателем, наблюдай за ее полетом. В случае искривления траектории полета поверни ручки потенциометров так, чтобы выправить траекторию. Убедившись, что модель управляется и находится на высоте не менее 50 м, поверни ручку потенциометра и подай сигнал поворота влево. При дискретном управлении длительность нажатия кнопки командного пульта должна быть не более 0,5 сек. Если разворот модели будет менее 90°, повтори сигнал. Теперь подожди, когда модель развернется на 180° и полетит по ветру. Если разворот происходит медленно, возобнови подачу команд. Подведя модель к передатчику, разверни ее против ветра и подержи в прямолинейном полете в течение 15—30 сек. Если запас высоты останется не менее 25—30 м, повтори полет, но с разворотом вправо. Затем посади модель. Таких полетов надо сделать три- пять, чтобы получить некоторые навыки в управлении, «почувствовать» маневренность модели, приобрести уверенность в своих действиях при пользовании передатчиком. После нескольких полетов советуем тебе проконтролировать работоспособность всей системы: проверить шарнирные соединения, топливопровод и восстановить поврежденную обшивку; заменить батареи электропитания, проконтролировать работу радиоустройств. Следующие запуски можно несколько усложнить, доведя продолжительность полета до 5— 6 мип. и выполняя более сложные фигуры в горизонтальной плоскости. Конечный этап тренировок — выполнение высшего пилотажа. Высший пилотаж надо проводить в определенной последовательности (рис. 35). Помни, что перед каждой фигурой авиамоделист-оператор или его помощник должен подать знак — поднять руку. Международной авиационной федерацией (ФАИ) утвержден следующий порядок полета радиоуправляемой модели и его наивысшие оценки: Фигура 1 (50 очков) — взлет с земли с последующим набором высоты по курсу. Фигура 2 (50 очков) — полет по прямой против ветра с выходом на прямую над передатчиком (минимальное время полета 10 сек.). Фигура 3 (50 очков) — левый вираж иа 90° с последующим разворотом вправо на 270°. Фигура 4 (50 очков) — полет по прямой к передатчику при попутном ветре с окончанием фигуры над передатчиком. У Фигура 5 (50 очков) — поворот на горке, выполняемый из горизонтального полета вертикальным набором высоты с разворотом на вершине горки на 180° и снижением. Фигура 6 (100 очков)—полупетля с горизонтального полета. 124
Фигуры 7, 8, 9 (40 + 60 4- 4- 80 очков) — петли нормальные. Три петли Нестерова выполняются из горизонтального полета одна за другой без перетыва. Фигуры 10. 11. 12 (60 + 80 + + 100 очков)—обратные петли, выполняемые из горизонтального полета одна за другой без перерыва. Фигура 13 (100 очков)—переворот, который начинается переворотом через крыло, а заканчивается обратной полупетлей с выходом в горизонтальный полет. Фигуры 14, 15 (200 очков) — бочки, состоящие из двух переворотов на 360° относительно продольной оси модели сначала через левое, а потом через правое крыло, выполняемых один за другим без перерыва. Фигура 16 (150 очков)—колокол, выполняемый из горизонтального полета набором высоты до полной потери скорости с последующим переходом на горизонтальный полет. При выполнении фигуры должно произойти скольжение на хвост на величину двух фюзеляжей. Фигура 17 (120 очков) —горизонтальная восьмерка, выполняемая в вертикальной плоскости из горизонтального полета. Фигура 18 (120 очков) — кубинская восьмерка, состоящая из двух петель, выполняемых из горизонтального полета. Переход из первой петли во вторую и горизонтальный полет осуществляются переворотом, начинающимся под углом 45° к горизонту. Фигура 19 (120 очков) — вертикальная восьмерка, выполняемая в вертикальной плоскости из горизонтального полета и состоящая из нормальной и обратной петель. Фигура 20 (140 очков)—полет на спине, продолжительность которого должна быть не менее 10 сек. при выдерживании постоянной высоты и направления полета. Фигура 21 (240 очков)—горизонтальная восьмерка на спине над посадочным кругом, начиная слева. Фигура 22 (120 очков)—вертикальная восходяшая бочка, выполняемая из горизонтального полета вертикальным набором высоты с одним полным оборотом вокруг продольной оси модели. Фигура 23 (120 очков) — штопор, при выполнении которого модель должна совершить три витка с выходом по направлению входа в него. Фигура не оценивается, когда близка к пологой спирали или количество витков менее двух или более четырех. Фигура 24 (100 очков) — коробочка, осуществляемая для захода на посадку. Начало полета должно происходить против ветра с последующим разворотом иа 90° по направлению, установленному старшим судьей. Закончив коробочку, модель необходимо приблизить к центру круга. Фигура 25 (150 очков)—посадка. Оценивается только в том случае, если модель приземлилась в размеченный круг диаметром 50 м (лучше — 25 м). Крутое снижение, отклонение по курсу, капотирование — все это снижает оценку за посадку. Наибольшее количество ояков, которое может набрать авиамоделист за один зачетный полет при макси- Рис. 37. Технологические узлы самолета-мишени: 1 — центральная часть фюзеляжа с оборудованием; 2 — крылья; 3 — панель, закрывающая стык крыла с фюзеляжем; 4 — топливный бачок; 5 — верхняя часть фюзеляжа; 6 — обтекатель воздухозаборника; 7 — обтекатель сопла; S — обтекатель двигателя мальной оценке каждой фигуры,— 2 450. Учитывая, что твоя модель не имеет элеронов и управляться вдоль продольной оси не может, фигуры 6, 13, 14, 15, 18, 22, 23 перед зачетным полетом тебе заказывать не следует и наивысшая оценка полета твоей модели уменьшится. Но даже в этом случае стремись выполнить нормативы спортивного разряда. Построив и испытав модели самолета и планера, разберешься в том, как устроены настоящие телеуправляемые самолеты, самолеты-мишени, ракеты и космические аппараты (рис. 34, 36, 37).
:.Q> "to Да тут записка: «Нашедшего модель просьба сообщить по адресу: Москва, Тушино, Центральный авиамодельный клуб, Пете Иванову» ЗАПРАВКА , *•• сР — Скажите, пожалуйста, вы последний на заправку? & У '. 'i V"\;.. * \ Отстаешь от времени... — А в следующий раз двигатель будем делать из резинки от твоих трусов щ»1)))) ) . ;iS>i \fc. А ••'»!] — Вот так, бабушка, удобрением все грядки и посыпаем Когда же я научусь вовремя отпускать модель? Приготовиться к старту...
Секреты телеуправления W JL так, ты уже построил простейшую радиоуправляемую модель. На очереди более сложная задача — создать комплекс телеуправления. При его разработке надо, в первую очередь, определить, основные технические характеристики аппаратуры: количество, величины, характер и скорость отработки передаваемых команд, мощность приводов, условия работы и удобство эксплуатации. В зависимости от назначения аппаратуры различны будут количество, тип команд н т. д. Однако структурная схема системы всегда включает ко- мандноселекторный блок и исполнительные устройства. ...Представим, что ты (будем тебя называть оператором) находишься на старте радиоуправляемых моделей. В твоих руках пульт управления передатчиком радиокоманд. Каждая кнопка или рукоятка предназначены для подачи конкретной команды управления. От судей ты получаешь разрешение на взлет модели и поднимаешь ее в воздух. Закончив набор высоты, ты выводишь модель на контрольную прямую. — Левый вираж на 90°, разворот вправо на 270°, полет по прямой, — объявляешь ты фигуры и нажимаешь кнопки управления. Ты делаешь это подчас почти автоматически. А модель тем временем послушно воспроизводит фигуры в воздухе. Она летит, выполняя фигуру за фигурой, словно невидимыми нитями связана с тобой. И действительно, такая связь существует. Ты же не можешь работать с закрытыми глазами, не глядя на полет модели. В процессе ее движения, наблюдая за ее положением, нажимаешь и отпускаешь кнопки управления, отклоняешь в различных направлениях рукоятку (штурвал) пульта, тем самым включая соответствующие исполнительные механизмы на борту модели. Блок-схема комплекса телеуправления состоит: из пере- 137
Передающая часть Командно- селенторный блок i , Оператор Л _| Прямая линия связи Г 1 Г L Об Управляемый Приемносе лекгорный блок эатная линия связи объент Исполнительные устройства Рис. I. Структурная схема системы телеуправления дающей части, прямой (командной) и обратной (информационной) линий связи, а также модели, которой управляешь (рис. 1). Такая система называется замкнутой. Команда идет от спортсмена-оператора к управляемой модели и обратно. Сигналы управления в виде электромагнитных волн (модулированных радиосигналов) посылаются передатчиком, принимаются и усиливаются приемником, дешифрируются, вновь усиливаются и отрабатываются рулевыми машинка- Рис. 2. Функциональная схема аппаратуры телеуправления с плавной передачей команд по курсу и дискретным управлением по тангажу ми (РМ), а управляемая модель под действием органов управления занимает новое положение. Причем о величине переданной команды при плавном управлении рулями ты можешь судить только по реакции модели, а не по контролю за пультом управления. Достаточно на мгновение потерять из поля зрения модель, как ты теряешь представление о ее пространственном положении и уже не сможешь выработать нужную команду управления. Поэтому при управлении полетом модели используют следящие системы с дискретной (когда передается разовая команда, например, «включить») или с плавной передачей команд. Успех, конечно, прежде всего зависит от твоей натренированности. Неловкий, невнимательный и команду несвоевре- п 1 ' / Приемник 1_ Y 1 Усилитель мощное ти высокой частоты Управляемый объект Селектор команд курса (СО,) Селектор команд тангажа Задающий генератор высокой частоты ' Модулятор Оператор Рулевая ыашннна курса Рулевая машинна тангажа Руль / \ курса wV Руль 1 "t) "1 Упор 11 Манипулятор Пульт Генератор низкой частоты (СО,) in IV Генератор низкой частоты (1* )9) менно передаст, и снимет, вызовет рыскание или кабрирование модели, перепутает знак команды (т. е. нужное направление отклонения аэродинамических рулей), а ведь после этого восстановить устойчивый полет очень сложно. Из предыдущей статьи ты уже знаешь, что пропускная способность радиолинии определяется ее техническими параметрами, такими, как длина волны, вид модуляции, полоса пропускания приемника, длительность передачи и отработки каждой команды. В тех случаях, когда информация идет чрезвычайно быстро и «переработать» ее ты не успеваешь, возникает аварийная обстановка: устойчивая работа системы обратной связи нарушается, что чаще всего приводит к поломке модели. Чтобы предотвратить подобное, в системе управления предусмотри устройство, обеспечивающее устойчивый полет модели без участия спортсмена. Но так как создать специальные автоматические устройства сложно, то, видимо, надо проектировать модели, обладающие статической и динамической устойчивостью при нейтральном положении рулей. Многое, конечно, зависит от тебя. Различные операции требуют и различного напряжения сил и вызывают большее или меньшее утомление. Важно довести свое умение до такой степени, чтобы не нужно было размышлять над тем, какое действие предпринять, а реагировать автоматически на возможные эволюции модели. Причем большая скорость полета современной модели практически не позволяет размышлять о выборе и передаче команд. Иными словами, реагируй ня полет раньше, чем успеешь «сообразить», что ты делаешь. «Автоматизма» можно достигнуть только в результате длительных тренировок. Успех зависит и от нндиви- 138
дуальных особенностей оператора и, разумеется, от грамотного построения всей системы управления. Если управляешь моделью относительно только одной координатной оси, то примени однока- нальную аппаратуру, обеспечивающую работу рулей в колебательном режиме. Двухканальная аппаратура с силовыми трехпозиционными электромагнитами или электродвигателями в качестве приводов рулевых машинок более сложная и менее надежная. Управление моделью по курсу и тангажу также может иметь рули, работающие в колебательном режиме, но это не всегда выгодно. Разумно, несколько сузив тактические возможности комплекса, упростить аппаратуру, сделать ее дешевле и надежнее. Для этого руль курса должен работать в колебательном режиме, а руль глубины — в дискретном режиме (рис. 2). Причем команды по тангажу подавай Рис. 3. Эпюры командных сигналов, наблкпасмые в точках I—IV (см. рис. 2) только для отклонения руля вверх. При отсутствии такой команды модель должна лететь горизонтально или с незначительным принижением. Такое построение аппаратуры позволяет управлять моделью в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при передаче команд фактически только по двум каналам. Но с такой аппаратурой нельзя выполнить ни одной фигуры относительно продольной оси и некоторые фигуры относительно поперечной оси модели. Особенности формирования команд ясны из схемы рис. 3. Возможности пилотажной модели значительно расширяются, если использовать четырехка- нальную аппаратуру с одновременной передачей двух команд. Одновременную передачу команд при амплитудной модуляции лучше вести, используя временное разделение каналов (рис. 4). При этом не снижается мощность высокочастотного сигнала, а следовательно, не уменьшается дальность надежной работы аппаратуры. Рис. 4. Блок-схема четырехканальной аппаратуры телеуправления с одновременной передачей двух команд Задающий Г В Ч (27,12 Мгц) Модулятор Манипулятор , Г Н Ч ю,;и3 (крен) ПуЛЬТ управления , i Оператор N i УВЧ г н ч (тангаж) , . о с V V / 1 Приемник Фильтр Фильтр Ш3 Фильтр Фильтр Элерон i i Р М привода элеронов 1 Элерон Механическая система Р М привода руля высоты 1 I 1 Руль глубины Механическая система Батареи электропитания 1S9
<* Задающий гвч Источник электропитания Рис. 5. Блок-схема передатчика для управления моделью по курсу, тангажу и скорости полета При временном разделении каналов, задающие ГНЧ манипуляторами поочередно подключаются к модулятору. Частота переключений манипулятора выбирается в пределах 20—50 гц. В этом случае рулевые машинки (РМ) и сама модель во время полета сумми- Рис. 6. Блок-схема следящей системы телеуправления с передачей команд, регулируемых по величине и охваченных жесткой обратной связью Передающее устройство Блок формирования команд , . Пульт управления Канал радиосвязи Y руют сигналы управления. Величины отклонения рулей и изменения кривизны траектории полета зависят от кинематических- параметров привода и длительности передачи команд. В качестве привода для рулевых машинок удобнее использовать не силовые электромагниты, а реверсивные электродвигатели. Применение быстродействующих рулевых машинок обеспечит отклонения рулей на максимальную величину даже при включении команды манипулятором на 0,02—0,05 сек. Такой сигнал интегрируется самой моделью, постоянная ве- 0\ 0=0о-°1 X) -и Усилитель- преобразователь ' Исполнительное устройство 1 ' Управляемый объект личина времени которой равна 0,2—0,5 сек. Однако управлять моделью в этом случае сложнее, так как команды придется передавать короткими импульсными посылками, это вызовет резкие изменения траектории полета и снизит качество выполнения, фигур. Чтобы облегчить действия оператора, к рулевым машинкам лучше подключить демпферы. Диапазон скоростей отработки команд выходными устройствами современных моделей достаточно велик. Так как обычно используются электродвигатели со скоростью вращения от 2000 до 9000 об/мин и редукторы рулевых машинок с передаточным числом от 150 до 600, угловая скорость выходных валов изменяется в диапазоне 12— 360 град/сек. Зная передаточные отношения кинематических звеньев тяговых устройств и необходимые величины отклонения аэродинамических рулей, не превышающие 10°, можно определить время полной отработки команды рулями. Оно обычно находится в пределах от 0,05 до 0,5 сек. Время, необходимое на выполнение фигуры, зависит от скорости полета модели и радиуса виража. В свою очередь радиус виража тем меньше, чем меньше удельная нагрузка на G крыло модели-<г , чем оольше плотность воздуха р, синус угла крена sin у и коэффициент подъемной силы Су. _ 2G Лв = 9,8ЬСу5р81пт ■ Если учтешь статистические значения величин, входящих в эту формулу (-т|-<7,5 кг;м2; Су«1; „ .„.кг-сек2 \ Р = 0,12.-]^г-), и что правильный вираж без снижения выполняется с углом крена не более 65° (sin у = = sin 65° = 0,9), то получишь средний радиус виража около 15 м. Следовательно, при ско- ' Модулятор t Манипулятор 1 ь УВЧ ГНЧ Ы|',Ы2 (крен) ГНЧ ы3;ы« (тангаж) ГНЧ (газ) Пульт управлений Приемно - сигнализирующее устройство е=е0-е, Оператор ОС}"- е-,1 Программа управления <еоЛ PoiVo) L. О-С. по положению I объекта управления i (e^Vp^v,) Управляемый объект 140
рости полета 90 км/час (25 м/сек) модель развернется на 180° в течение 2 сек. При этом модель выдержит перегрузку порядка 2. Эффективность аэродинамических рулей при максимальных значениях команды в большинстве случаев позволяет маневрировать с большими перегрузками, но при этом ухудшается качество пилотажа. Среднее значение величины команды можно уменьшить, если команду ты будешь передавать не постоянно, а прерывисто, как например, в системах с колебательной работой рулей. При использовании рулевых машинок с быстрым действием 0,05—0,1 сек. максимальное значение команды установится быстрее, чем модель сможет среагировать на ее появление. Чтобы управлять скоростью полета без изменения траектории движения, надо иметь возможность регулировать мощность двигателя. Но поскольку передачу команд управления двигателем обычно ведут только по одному каналу связи, то в этом случае на выходе рулевой машинки находится кривошипный механизм, обеспечивающий цикличное изменение выходной величины. Передавая команду управления, оператор следит за результатом ее воздействия и прекращает передачу в тот момент, когда установилась необходимая мощность двигателя. Наиболее простая аппаратура радиотелеуправления современной пилотажной модели должна обеспечивать передачу пяти активных команд, две из которых (команды по крену и тангажу) передаются одновременно (рис. 5). Все большее распространение получает аппаратура для передачи команд управления регулируемой величины. Такая аппаратура называется пропорциональной. При пропорциональном управлении изменение регулируемой величины происходит в соответствии с величиной передаваемой команды. Когда работает такая аппаратура, контролируются только величины передаваемых команд в пункте управления, а модель, охваченная жесткой обратной связью, отрабатывает каждую команду в соответствии с переданной величиной и знаком (рис. 6). Ты можешь контролировать величину и знак передаваемой команды по положению ручек пульта управления. Теперь рассмотрим схемы, успешно используемые в бортовой и наземной аппаратуре телеуправления. Приемные устройства. Особенности работы рассматриваемой радиолинии — сравнительно небольшие дистанции, благоприятные условия распространения радиоволн — дают возможность применять передатчики малой мощности (до 2 вт) и приемники невысокой чувствительности. Причем мощность передатчика снижается путем повышения чувствительности приемника и наоборот. Одно из основных требований к приемному устройству — повышенная помехоустойчивость, что в большой степени определяет нормальное управление моделью. В зависимости от принципа приема радиосигнала команды меняется качество дешифрированного сигнала. Каковы же основные варианты выполнения приемного устройства системы телеуправления? Супергетеродинные приемники. Супергетеродинный прием основан на преобразовании спектра принимаемого сигнала. Такое, преобразование позволит тебе усилить сигнал в наиболее выгодном частотном диапазоне. Кроме того, можно многократно преобразовывать частоты для обеспечения нужной ширины полосы пропускания приемника. Особенно эффективен супергетеродинный прием, когда приемник рассчитан на работу в узком диапазоне частот. Использовав кварцевые, электромеханические и тому подобные фильтры, резко повысишь избирательность устройства, а следовательно, и помехоустойчивость командной линии. В состав типового супергетеродинного приемника входит усилитель высокой частоты (УВЧ), преобразователь, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), детектор и усилитель низкой частоты (УНЧ). УВЧ предназначен для усиления входного сигнала до уровня, при котором коэффициент преобразования максимален. Кроме того, в этом каскаде можно произвести предварительную селекцию, снижающую уровень помех по зеркальному каналу и по промежуточной частоте. Если от приемника не требуется высокой чувствительности, отпадает необходимость в УВЧ. Преобразователь состоит из смесителя и гетеродина (местного генератора). Иногда функции смесителя и гетеродина выполняет один транзистор или одна радиолампа. Так как требования к режимам смесителя и гетеродина различны, то значительно лучшие результаты можно получить при наличии самостоятельных каскадов смесителя и гетеродина. Частоту гетеродина желательно стабилизировать кварцевым резонатором, особенно при узкой полосе пропускания УПЧ. Если отсутствует кварцевая стабилизация, необходимо принять специальные меры термостабилизации и стабилизации режимов по постоянному току. К УПЧ предъявляются такие требования: возможно более низкий уровень собственных шумов; достаточная величина коэффициента усиления, обеспечивающая нормальную работу детектора; определенные ширина и коэффициент прямоугольное™ полосы пропускания. Полоса .пропускания 141
°T_i V Т~Т 0+зв Рис. 7. Сперхрегенеративный каскад УПЧ выбирается так, чтобы проходил спектр полезного сигнала и подавлялись все другие сигналы. В УПЧ можно успешно применять кварцевые и электромеханические фильтры. Супергетеродинные приемники следует использовать в аппаратуре высокого класса. Сверхрегенеративные приемники. Они имеют довольно высокую чувствительность (5—10 мкв), просты в изготовлении и настройке, но низкая избирательность, высокий уровень шумов ограничивают их применение. Благодаря простоте схемы и довольно хорошим электрическим параметрам сверхрегенераторы широко используются в аппаратуре телеуправления. Принципиальная схема сверхрегенеративного каскада на транзисторе дана на рис. 7. Передающее устройство. Для передачи команд на расстояние до 1 км при чувствительности приемника порядка 2— 5 мкв передатчик должен иметь выходную мощность в пределах 20—100 мет. Такую мощность ты можешь получить на маломощных высокочастотных транзисторах типа П417, П415, П416, П410, П411 и т. п. Сверхрегенеративные приемники обладают меньшей чувствительностью (5—10 мкв). Мощность передающего устройства в этом случае доводится до 0,5—2 вт, она вполне достижима при использовании в выходном каскаде передатчика электровакуумных приборов, наилучшими из которых являются лампы стержневой конструкции типа 1Ж29Б, 1П24Б. Каскады, выполненные на этих лампах, отдают в антенну соответственно 0,5 и 1,5 вт. Источники питания. Устройства, собранные на полупроводниковых приборах, работают от сухих элементов или от аккумуляторов. Исполнительные механизмы требуют значительной мощности. Для них выбираем достаточно мощные источники питания, способные кратковременно отдавать большие токи в нагрузку. К таким источникам можно отнести аккумуляторы типа СЦ. Обладая небольшим весом, они отдают ток в десятки ампер. Недостатки этих аккумуляторов: небольшое число гарантийных ■О+бв Рис. 8. Преобразователь напряжения циклов заряд — разряд и жесткие эксплуатационные требования. Для питания приемника и исполнительных устройств желательны раздельные источники питания, что значительно снизит уровень помех, создаваемых исполнительными устройствами и проникающих по общим цепям питания в приемник. Обычно развязки и экранирование не могут полностью подавить эти помехи. В передающих устройствах, а иногда и в приемниках, работающих на электровакуумных приборах, возникает необходимость в повышенных напряжениях порядка 40—200 в. Эти напряжения обеспечиваются как анодными батареями, так и преобразователями напряжения. Первые — более громоздкие, но более надежные в работе; вторые — небольшого веса и габаритов, но менее надежны и, кроме того, создают высокий уровень помех, а потому требуют тщательной экранировки. К. п.д. преобразователей практически находится в пределах 0,7—0,9. Чтобы получить высокий к. п. д., надо тщательно подобрать транзисторы, сердечник и специальную технологию изготовления обмотки. Одна из наиболее экономичных схем преобразователя показана на рис. 8. В качестве сердечника используется фер- ритовое кольцо марки ФМ3000 размерами 45,5 X 28 X 8, остальные элементы указаны на принципиальной схеме, данные обмоток — в табл. 1. Первой укладывается первичная низковольтная обмотка, вторичная обмотка изолируется от первичной слоем лакоткани. Не допускается со- Таблица 1 Номера отводов 1—2 2—3 3-4 4—1 6-7 Число витков 30 10 10 30 1С00 Марка проводов ПЭВ-2—0,8 ПЭВ-2—0,8 ПЭВ-2—0,8 ПЭВ-2—0,8 ПЭВ-2-0,15 142
of Б/ Л 27-гЗОМгц ^"^ /20пфйС 12 вит. ПЭВ-0,8 на0 Ю мм I Длина катушки 20 мм L{ 12 витков ПЭВ—0,8 на 0 \С им отвод от 4-го витка 1 = 20 мм ) О + 120 в f" -о+ е. Рис. 9. Транзисторный ГВЧ, стабилизированный кварцем прикосновения первых и последних витков вторичной обмотки. Генераторы высокой частоты (ГВЧ) малой мощности. ГВЧ малой мощности применяются в качестве задающих генераторов в передающих устройствах и гетеродинах приемников. Наилучшего качества стабилизации ты можешь достигнуть использованием кварцевых резонаторов. Практические схемы ГВЧ, стабилизированных кварцем, даны на рис. 9 и 10. Такие генераторы на электровакуумных приборах начинают работать сразу, не требуя тщательного подбора элементов за исключением настройки контура (с помощью подстроечного конденсатора или сердечника катушки). Настройка генераторов сводится к проверке соответствия генерируемой частоты с частотой кварцевого резонатора. Усилители низкой частоты. Анализ многих практических схем УНЧ дал возможность выбрать наиболее рациональную схему трехкаскадного усилителя, отличающуюся высокой стабильностью, некритичностыо к разбросу параметров деталей при небольшом числе элементов. Первые два каскада связаны гальванически и охвачены глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току, чем достигается хорошая стаби- 274-30 М гц I т1 ih 1Ж29Б 1П 24 Б лизацня режимов всех транзисторов; третий каскад — эмит- терный повторитель, он служит для согласования с последующим каскадом. Усилитель хорошо работает в широком интервале температур, давая при этом усиление в пределах од- ной-двух тысяч. Частотная характеристика усилителя равномерна в диапазоне частот от 50 гц до 20 кгц. Описываемую схему можно применить в сверхрегенеративном приемнике, введя в схему конденсатор (указан пунктиром) для фильтрации частот самогашення (рис. 11). Генераторы низких частот и резонансные фильтры. Низ- свпзь с остальной частью схе- кие частоты используются для МЬ1 (KO„Tvp c неполным вклю- формировання команд управ- чением). Напряжение питания ления. Каждой команде ста- геНератора стабилизировано вится в соответствие либо одна опорным диодом типа Д808. частота, либо определенная их При этом уход частоты в диа- комбннация. При узких поло- пазоие температур —30—+60° сах пропускания дешифратора не превышает 0,1%. от генератора требуется высо- Частота изменяется путем "*Э 2,4в-120в( -0 + 2,< Рис. 11. Усилитель напряжения низкой частоты кая стабильность частоты. Это му требованию полностью удовлетворяет приведенная на рис. 12 схема ГНЧ на транзисторе. Высокой стабильности частоты ты можешь достигнуть применением в контуре подключения к контуру генератора дополнительных конденсаторов, индуктивность катушки остается постоянной для всех частот. Транзистор для такого генератора: В ^ 80 н 1ко ^ 1 мка. Если не предпо- шатся. Из готовых изделий з каче- конденсатора с малым темпе- лагается работа при низких ратурным коэффициентом ем- температурах, контурная ка- кости (ТКЕ) (конденсатор ти- Тушка генератора может иметь па КСО или СГМ группы «Г»). ферритовый сердечник —габа- Контурная катушка без маг- рнты катушКи резко умень- нитного сердечника существенно улучшает температурный коэффициент индуктивности стве катушки контура ты мо- (ТКИ) катушки. Кроме того, жешь использовать нмпульс- у контура довольно слабая ный трансформатор типа МИТ-4, у которого три обмотки с равным числом витков. Две обмотки соединяются последовательно и образу- |— 6в ют коллекторную обмотку; третья используется как базовая. При самостоятельном изготовлении катушек применяй тороидальные ферритовые сердечники. Обмотку тороидальных катушек равномерно распределяй по всему кольцу сердечника. Наиболее Рис. 10. ГВЧ на стержневой радиолампе с кварцевой стабилизацией П5-'" ^Щ" _11^ ■UM£tt из
IlUMHtp +з,! —I 0+ "в Рис. 12. Генератор низкой частоты I Вход 6 WWW о '> П Вход 0+12в Рис. 13. Манипулятор Рис. 16. Прннципнальная электрическая схема бортовой аппаратуры радиотелеуправлення 144
"1 ! 3 1 4 •■ ^ •—»■ 1 -u- L •a .«■ 1» о 1 -+- РЭС-10 PC 4.654.303 Рис. 15. Электродвигатель серии ДПР ■0 + 6в Рис. 14. Селектор МП 3 МП 3 МП 3 МП 3 МП 3 £==НН==Р о CM <£ -5 " « ■=* JLX" с CD =3 о то о I СЧ со CN X ю (J LQ а: сп 5_ CMQ-- — о А * а ] ^300 i — i К) io,22 RrT гд 223 "б 0,22 5,1 к МИТ-4 — РЭС-15 Г^Л зоо 0,22 б,1к г—-г* РЭС-15 I 300 мит-з :о,1 I. пТ* = зок w П !0,22 ■й 5,1 к "Ит^^Н П1бт1 0,22 РЭС-15 РС45Э1002 Рб] 360 к 0,22 5,к Н1т^ мит-з Ю лети, модель, II 145
рационально наматывать проводом марки ПЭВ, свитым в 4—6 жил. Все жилы по окончании намотки зачисти на концах, «прозвони» тестером и соедини последовательно. Это значительно ускорит процесс намотки катушек с неразрезными сердечниками. Провод для намотки выбирай не слишком тонким. Провод большого диаметра не позволит разместить в окне сердечника нужное число витков. Оптимальная величина диаметра провода 0,08—0,12 мм. Индуктивность катушки с достаточной точностью рассчитывается по формуле 0,4гсцТЕГ8С>ж10-' где L — индуктивность катушки, гн; (i — начальная магнитная проницаемость; /м — длина W — число витков; Qm — поперечное сечение сердечника, см2; средней магнитной линии, см. Длину средней магнитной линии тороидального сердечника найдешь по внешнему и внутреннему диаметрам Dx и Ь2: 'м — о Если заданной величиной является индуктивность, то число витков узнаешь из той же формулы: W -V*. LL -М?ж-10- Манипулятор. Манипулятор служит для поочередной передачи нескольких звуковых частот. Простейший манипулятор переключает две частоты. Частота переключения ниже коммутируемых частот в 10— 20 раз. На рис. 13 приведена принципиальная схема простого и надежного манипулятора. Частота манипуляции при указанных емкостях конденсатора около 50 гц. Манипуляция может производиться с помощью поляризованного быстродействующего реле. Амплитуда сигналов, подаваемых на манипулятор, не должна превышать 1 в. Селективный каскад. Селективный каскад предназначается для выделения определенной частоты сигнала и выдачи команды на соответствующее исполнительное устройство. В его состав входит частотный фильтр и усилитель мощности, управляющий работой реле. В некоторых случаях электротехнические данные электродвигателей серии ДПР Таблица 2 Тип двигателя ДПР-12—Ф,/Ф, ДПР-12-Н./Н, ДПР-22—Ф,/Ф2 ДПР-22-Н,/Н, ДПР-32—Ф,/Ф, ДПР-32-Н./Н, \. ^в Сб/мин, я\ 9000 6000 4500 2500 9000 6000 4500 2500 9000 6000 М, ген 2 2 2 2 10 10 10 10 20 20 12 1а 0,034 0,026 0,02 0,012 0,15 0,114 0.С96 0,056 0,115 0,082 п% 45 41 38 36 52 48 41 39 60 56 М, гс м 2 2 2 2 10 10 10 10 20 20 6 1а 0,07 0/56 0,04 0,025 0,3 0,23 0,19 0,12 0,26 0,18 п% 44 39 37 34 51 47 40 36 59 55 М, гс м 1,5 1,5 1,5 1,5 8 8 8 8 15 15 3 'а 0,13 0,09 0,07 0,045 0,55 0,4 0,35 0,22 0,45 0,32 п% 36 32 31 29 45 38 35 32 51 45 ™пуск, 10 8 6 4 70 60 50 30 160 120 Таблица 3 Тип двигателя ДПР-12-Н, ДПР-22-Н, ДПР-32-Н, D 10 15 20 Габаритные, установочные размеры и d 1,75 2 3 rfi Ml,5 2 кл. М2х0,25 2 кл. М3х0,35 2 кл. d, 7 12 15 ft 26 36 46 I 8 9 10 вес электродвн h 7 8 8,5 h 6 7 7,5 h 4 5 5 гателей ДПР-Н-11 h 2 3 3 *5 1 1,5 2 h 37,8 и 111 '. 5 5 5 Ь 0,4 0,4 0,6 ft 2 2,4 3,6 Вес, г 12 30 63 Таблица 4 Тип двигателя ДПР-12-Ф, . . . ДПР-22-Ф, . . . ДПР-32-Ф, . . . D 10 15 20 d 1,5 2 3 Габаритные, d, Ml,5 кл. 2 М2х0,25 кл. 2 М3х0,35 установочные d, 7 12 15 ft 26 36 45,5 I 8 9 10 размеры '. 7 8 8,5 I, 6 7 7,5 и вес h 4 5 5 электродвигателей ДПР-Ф1 h 2 3 3 's 1 1,5 2 h 37,8 I, 200 200 200 h 5 5 5 В 10 15 20 b 8 12,4 16,6 b, 4 6,2 8,3 b, 0,4 0,4 0,6 ft 2 2,4 3,6 Bee, г 12 30 65 143
10 миф" -Д7А ■(Д7Ж) Рис. 17. Принципиальная электрическая схема иаземиой аппаратуры радиотелеуправления 147
магнитное реле заменяется мощным транзистором, который непосредственно управляет работой исполнительного механизма. На рис. 14 показан простейший селектирующий каскад, широко применяемый в системах телеуправления. Недостаток этой схемы—сильная зависимость ширины полосы пропускания от амплитуды входного сигнала. Поэтому к выбору входного сигнала следует относиться с большой тщательностью. Входное напряжение регулируется с помощью сопротивления 10 ком. В контуре можно использовать стандартные импульсные трансформаторы типа МИТ-4. Несколько худшие результаты дают трансформаторы МИТ-3. Конденсаторы в избирательном контуре фильтра должны иметь как можно меньший температурный коэффициент емкости (ТКЕ). Рулевые машинки. Рулевые машинки РМ обычно состоят из редуктора (i = 150—1500) и электродвигателя. Наилучшими характеристиками для привода РМ обладают электродвигатели серии ДПР (рис. 15). Электродвигатели постоянного тока серии ДПР с возбуждением от постоянных магнитов предназначены для работы в системах автоматики и могут служить приводом различных РМ. Конструктивная особенность электродвигателей серии ДПР — колоколообразный ротор, магнит, расположенный внутри ротора, и внешний маг- нитопровод. По способу монтажа электродвигатели данной серии имеют исполнение: Ф — с фланцем на щите, Н — без фланца и выполняются с одним выходным концом — Ф], Н] и с двумя выходными концами зала — Ф2, Н2. Электродвигатели исполнения Ф\, Ф2, Нь Н2 — реверсивные. Напряжение источника электропитания электродвигателей серии ДПР в пределах 3—27 в. Технические данные, габаритные и установочные размеры электродвигателей серии ДПР приведены в табл. 2, 3, 4. Используя указанные принципы построения систем телеуправления, удалось создать простую и надежную аппаратуру, обеспечивающую передачу и отработку шести команд регулируемой величины и дискретной команды «обнуления» рулевых машинок крена и тангажа (рис. 16 и 17).
КОРДОВЫЕ МОДЕЛИ Эту кордовую скоростную модель самолета изнутри. Крыло и оперение также сделаны из сконструировал и построил ленинградец, мастер бальзы, но по краям окантованы для прочности спорта А. Кузнецов. Модель разбирается на сосновыми рейками. Модель управляется с по- две основные части: фюзеляж с крылом и опере- мощью одной корды. На модели установлен дви- нием и винтомоторную группу с топливной си- гатель MWWS с калильным зажиганием. Виит стемой, смонтированные на подмоторной раме. имеет диаметр 144 мм и шаг 190 мм. Вес моде- Фюзеляж вырезан из прочной бальзы и облегчен лн — 290 г. 149
СКОРОСТНАЯ На чертеже дана кордовая скоростная модель самолета москвича, мастера спорта Е. Мосякова. На модели установлен двигатель «Супер-тигр» G20/15, развивающий 19 000 об/мин с винтом диаметром 145 мм и шагом 200 мм. Топливный бачок — металлический, соединен с картером двигателя специальной трубкой, вследствие чего топливо в карбюратор двигателя подается под давлением. Киль имеет плосковыпуклый профиль, уменьшающий натяжение корды, что особенно необходимо при запуске модели на одной корде.
КРЫЛО (ВИД СНИЗУ) г о н о ч а х я Кордовую гоночную модель построили мастера спорта из Сочи А. Золотоверх и Э. Кобец. Изготовлена она из бальзы. Крыло и стабилизатор по кромкам и на концах оклеены рейками (липа). Верхняя носовая часть фюзеляжа съемная, она выполнена из алюминиевого сплава и служит подмоторной рамой. На модели установлен компрессионный двигатель «Супер-тигр» G20/15D. Винт вырезай из дельта-древесины, он имеет диаметр 176 мм и шаг 190 мм. Топливбый бачок объемом 7 см3 спаян из нержавеющей стали толщиной 0,2 -г- 0,3 мм. Шасси модели — одностоечное, при посадке и взлете модель дополнительно опирается на костыль, установленный на правой коисоли крыла. Модель оклеена длинноволокнистой бумагой, покрыта несколькими слоями лака «целлон» и тщательно отполирована. Вес ее —520 е. 151
-130 4» -90- -5Я& Или I лщ. т ~1 Ж > Г Г ~Л1 -__ - ■ та L #*?fl '■7 i i 'J i If I, if I 1 i r _L О ^ л _L _ J L ' T-- 100— -1 РЕАКТИВНАЯ Кордовую скоростную модель с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем ивготовил харьковчашш мастер спорта В. Найдовский. Двигатель ее одновременно является фюзеляжем. В головке двигателя расположен топливный бачок, к ней же крепится шасси. Крыло выгнуто из листа дюралюминия Д-16Т толщиной 0,3 мм и склепано по задней кромке; внутри крыла помещены тяги и качалка управления. Киль также изготовлен из дюралюминия Д-16Т толщиной 0,3 мм. Стабилизатор вырезан из листа магниевого сплава МА-3 толщиной 1,2 мм. Крыло и оперение хомутами крепятся к двигателю. I
--**• Краткий авиамодельный словарь АВТОМАТ ПЕРЕБАЛАНСИРОВКИ — применяется на свободно-летающих моделях для изменения режима полета. Например, на тай- мерных для плавного перехода с режима набора высоты на режим планирования. АВТОМАТ ПЕРЕКОСА—устройство, позволяющее отклонять вектор тяги (направление силы тяги) несущего вннта вертолета от направления вала вннта, для управления вертолетом и сообщения ему движения в сторону отклонения. АВТОПИЛОТ — автоматическое устройство, обеспечивающее устойчивость модели на заданном режиме полета. Например, гироскопический а. для обеспечения прямолинейного полета скоростной модели на мерной базе. АВТОРОТАЦИЯ — самовращение летательных аппаратов или их элементов в полете. 1) А. вызывает штопор, когда самолет (планер) начинает вращаться в сторону крыла, на котором произошел срыв потока; 2) А. воздушного винта, например, несущего винта автожира или вертолета, при которой лопасти винта как бы совершают планирующий спуск только не по прямой, а по спирали. БАЛАНСИР — груз, укрепляемый на конструкции модели. Служит для смещения центра тяжести конструкции крыла, стабилизатора, руля, лопасти. Например, противофлаттерный б. на крыле или на лопасти вертолета. БАЛАНСИРОВКА — уравновешивание моментов, действующих на модель на заданном режиме полета; достигается изменением углов установки крыльев, оперения, а также изменением направления тяги винта или реактивного двигателя. БАЛЬЗА — слоисто-пористая древесина с малым удельным весом до 0,04 г/см3, произрастает в Южной Америке. Применяется как силовой конструкционный материал для изготовления каркаса, панелей обшивки, лопастей винтов и т. д. БАФТИНГ—колебания (вибрации) деталей модели, например, оперения, вызываемые завихрениями от впере- дисвоящих деталей (крыла и т. д.). БЕСХВОСТКА — модель, лишенная стабилизатора, балансировка которой обеспечивается выбором профиля крыла с положительным знаком момента Мх или же приданием крылу стреловидности и закрутки. Демпфирование у б. обеспечивается стреловидностью крыла. Такие модели, как правило, конструктивно проще обычных, но аэродинамических преимуществ, по сравнению с равно- 153
Прямоугольный плоский «воздушный змей» великой по площади хвостатой моделью, они не имеют. БОЛТАНКА — полет модели в неспокойном воздухе, насыщенном большим количеством восходящих и нисходящих потоков. БУТИЛАЦЕТАТ —альдегид — бесцветная жидкость с запахом грушевой эссенции. Один из лучших раз- жижителей для нитрокрасок и нитролаков. В ВИНТ ВОЗДУШНЫЙ —устройство, преобразующее в воздушной среде энергию двигателя в силу тяги, необходимую для полета модели. 1) В. несущий служит для создания подъемной силы на моделях вертолетов. При наклоне плоскости вращения такого винта он, кроме подъемной силы, сообщает модели горизонтальную скорость в направлении отклонения. 2) В. рулевой служит для создания момента, нейтрализующего реактивный момент несущего винта вертолета. Изменяя силу тяги рулевого винта, можно вызвать разворот модели как в направлении вращения несущего винта, так и в обратном направлении. 3) В. тянущий (толкающий) служит для воздания тяги, направленной: а) вдоль продольной оси модели, благодаря чему модель приобретает скорость вдоль этой оси; б) вдоль хорды лопасти вертолета, которая в таком случае вращает несущий винт. ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА— кривая, показывающая изменение максимальной мощности поршневого двигателя в зависимости от того, на каком числе оборотов она получена. Полная в. х., кроме того, еще имеет кривую зависимости удельного расхода горючего от числа оборотов двигателя. ВСАСЫВАНИЕ — процесс заполнения картера двухтактного поршневого двигателя или камеры сгорания пульсирующего воздушно-реактивного двигателя горючей смесью (смесью воздуха и топлива). ВТУЛКА ВИНТА —центральная часть винта, насаживаемая на вал двигателя (резиномотора), к которой крепятся (из которой развиты) лопасти. / ВЫХЛОП — процесс выхода сгоревших газов в атмосферу из цилиндра или из пульсирующего воздушно-реактивного двигателя. . Г ГАРГРОТ — легкий (не силовой) обтекатель на фюзеляже. ГИРОСКОПИЧЕСКИЙ МОМЕНТ— возникает, когда модель с быстро- вращающимся винтом или высокооборотным двигателем совершает криволинейный полет. Например, если винт, при взгляде по полету, вращается по часовой стрелке и модель делает правый вираж, г. м. стремится опустить нос модели. При том же направлении вращения винта и левом вираже модель под влиянием г. м. будет задирать нос. Чем тяжелее вращающиеся детали двигателя и винта, чем выше их число оборотов, чем круче искривлена траектория полета, тем больше величина г. м., действующего на модель. ГЛИССАДА — прямолинейная траектория подъема или планирования модели. ГОРЮЧАЯ СМЕСЬ — смесь воздуха с парами топлива и распыленного масла. Д ДВИГАТЕЛЬ АВИАМОДЕЛЬНЫЙ (резиновый, поршневой, реактивный или ракетный) — с помощью которого создается тяга, необходимая для полета модели. 1) Д. резиновый — пучок нитей из специальной резины, один конец которого заделай обычно в фюзеляже, а другой соединен с валом воздушного винта модели. Перед полетом модели .д. р. закручивают, после старта, раскручиваясь, он вращает винт, пока не кончится завод. Вес д. р. для резиномоторных моделей чемпионат.юго класса 40 г. 2) Д. поршневой, в зависимости от рабочего объема цилиндра, делится на три категории: I — с рабочим объемом до 2,5 см3, II — с рабочим объемом до 5 см3, III — с рабочим объемом до 10 см3. По роду воспламенения горючей смеси он подразделяется на следуюшие: а) д. калильный — карбюраторный двухтактный, горючая смесь в котором воспламеняется с помощью калильной свечи. Спираль свечи при запуске д.к. раскаляется электротоком, а после выхода д. к. на режим — теплом вспышки горючей смеси. Топливо, как правило,— спиртовые смеси; б) д. компрессионный — карбюраторный двухтактный, горючая смесь в котором самовоспламеняется от сжатия. Момент вспышки регулируется изменением степени сжатия, которая в д. к. делается переменной. В качестве горючего используется смесь керосина и сернистого эфира, имеющая низкую температуру самовоспламенения. 3) Д. пульсирующий воздушно-реактивный — процесс сгорания и истечения газов через реактивное сопло в котором протекает периодически. Камера сгорания спереди закрыта клапанной решеткой, закрывающейся при сгорании горючей смеси и открывающейся после выхода сгоревших газов для наполнения камеры свежей смесью. Топливом для него служит бензин. 4) Д. ракетный: а) на твердом топливе, в котором топливо и окислитель находятся в виде механической смеси (порох). Сгорая, порох образует большое количество газов, которые, выходя через сопло, создают необходимую силу тяги; б) на жидком топливе, в котором жидкое топливо и жидкий окислитель подаются в камеру сгорания, где, смешиваясь и загораясь, образуют большое количество газов, истекающих через сопло и тем самым создающих тягу. ДЕЗАКСИАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ — кривошипно-шатунный ме- ханивм поршневого двигателя, ось цилиндра которого смещена относительно оси кореняой шейки коленчатого вала (для уменьшения бокового давления поршня на цилиндр во время рабочего хода). ДЕМПФЕР — устройство. уменьшающее скорость (ускорение) движения гела за счет поглощения части энергии движения этого тела, например стабилизатор модели. ДЕФЛЕКТОР — щиток или козырек, направляющий поток воздуха или смеси в нужном направлении. 1) Д. на головке поршня улучшает продувку цилиндра двигателя; 2) Д. на капоте двигателя — позволяет охлаждать заднюю часть цилиндра, находящуюся в аэродинамической тени. ДРЕНАЖ (дренажная трубка) — трубка или канал, посредством кото- п ланировка кордодрома 154
рого давление внутри топливного бачка уравновешивается с атмосферным либо с давлением перед всасывающим патрубком карбюратора двигателя. Ж ЖЕСТКОСТЬ — способность материала или конструкции сопротивляться приложенной нагрузке и при этом с минимальной деформацией (прогибом, закручиванием и т. д.). Это понятие характеризует соотношение между нагрузкой, прилагаемой к материалу (конструкции), в деформацией материала (конструкции) под действием этой нагрузки. ЖИКЛЕР — регулируемое или нерегулируемое отверстие в топливопроводе, дозирующее топливо, подаваемое в распылитель карбюратора. ЗАБОРНИК —отверстие в обшивке или раструб, выведенный за ее пределы (как правило, навстречу потоку), через который забирают воздух. Например, во всасывающий патрубок двигателя или под капот двигателя для его охлаждения. ЗАКРУТКА — придается крылу или лопастям винта моделей, когда необходимо, чтобы различные сечения крыла (лопасти) имели различные установочные углы. Например, изменение установочных углов сечений к концам крыльев у бесхвосток для получения балансировки, уменьшение установочных углов сечений лопастей для обеспечения постоянства шага винта вдоль радиуса лопасти. ЗАКРЫЛОК — хвостовая часть крыла, отклоняемая вниз, при этом увеличивается кривизна профиля, что делается для улучшения его' несущих свойств. КАБРИРОВАНИЕ — полет модели вверх по наклонной траектории. КАРБЮРАТОР — устройство для приготовления горючей смеси (смеси топлива с воздухом в нужной пропорции), поступающей затем в поршневой или в воздушно-реактивный пульсирующий двигатель. КИЛЬ—вертикальная или наклонная стабилизирующая поверхность модели самолета, планера, ракеты и т. д., смещающая фокус поперечных аэродинамических сил модели в нужном направлении для обеспечения ее боковой устойчивости КОМАНДНЫЕ ГОНКИ — состязания на скорость полета моделей трех экипажей, пилотирующих и обслуживающих три специальные кордовые, так называемые гоночные модели. Соревнования проводятся одновременно на одном кордодроме (площадке) диаметром не менее 38 м. Полетная дистанция (база) 10 км при длине корды 15,92 м составляет 100 кругов. Емкость топливного бачка модели 7 см3, поэтому приходится делать промежуточные заправки. Экипаж состоит из пилота, управляющего моделью, и механика, производящего запуск двигателя, заправку и обслуживание посадки и старта модели. Выигрывает гонку экипаж, модель которого пролетела базу, показав наименьшее время с момента старта. КОМНАТНЫЕ МОДЕЛИ—очень легкие (весом 1—100 г), небольшие (размах до 1 м). Как правило, их обтягивают микропленкой и запускают в помещении. КОНСОЛ Ь — часть конструкции, выступающая за пределы своей опоры (в моделизме—отъемные части правой и левой половинок крыла). КОНТРПОРШЕНЬ — металлическая (как правило, чугунная) пробка, с плотной посадкой, вставляемая в верхнюю часть цилиндра компрессионного двигателя и герметически закрывающая цилиндр сверху. Перемещается и фиксируется регулировочным винтом в головке цилиндра и служит для подбора степени сжатия двигателя во время работы. КОРДА — нить, как правило, две, при помощи которых спортсмен удерживает модель на круговой траектории полета и управляет ею из центра круга. С одного конца крепится к рукоятке, находящейся в руках у спортсмена, с другой — к качалке управления, связанной с рулем высоты модели. В зависимости от категории двигателей длина корды составляет: } Dpmi с рабочим ^ 1 10 см3 I юг пых моделей | 1->J для I категории с рабочим объемом до 2,5 г .и3 для II категории с рабочим I 15,96 м объемом до 5 смэ для III категории с рабочим объемом до 10 см" , для пилотажных моделей I 1-,->0 м , реактивных КОРДОВАЯ МОДЕЛЬ — модель, запускаемая на корде. КОРДОДРОМ — площадка с твердым покрытием, круглой формы, диаметром не менее 38 м, обнесенная по . периметру защитной сеткой. Л ЛАМИНАРНЫЙ ПОТОК —поток воздуха, в котором отсутствуют завихрения. Его можно представить в виде бесконечного количества отдельных струек, в своем движении нигде не сталкивающихся и не пересекающихся друг с другом. ЛЕЕР — нить (нитка, шпагат, трос), на которой запускают воздушные змеи. Закрылки Резиновый двигатель ЛЕЕР ПЛАНЕРНЫЙ —тонкая прочная нить длиной 50 м, при помощи которой запускают модели планеров. ЛОНЖЕРОН — продольный силовой элемент каркаса мрдели—крыла, фюзеляжа, оперения, поплавка и т. д.,— воспринимающий, как правило, основную продольную нагрузку. т. Схема работы триммера (Триммер — небольшая вспомогательная рулевая поверхность, расположенная на задней кромке основного руля) 155
ФИГУРЫ ВЫСШЕГО ПИЛОТАЖА -■&- -■ 4-»>v s Переворот через крыло одинарный Х-_„. -<**!#- Петля Нестерова М МАКЕТЫ — модели нелетающие, точно в масштабе копирующие внешний вид, а иногда и внутреннее устройство летательного аппарата или авиамодельного сооружения. МЕРНАЯ БАЗА — участок заданной длины, который должна пролететь модель при определении скорости ее полета. Длина базы для моделей скоростных свободного полета 100 м, скоростных кордовых 1 км, гоночных 10 км. МИКРОПЛЕНКА —очень тонкая и легкая синтетическая пленка, вес ее 1 м2 = 0,2—0,3 г. Изготовляется из следующих веществ: эмалита (12 частей), коллодиума (4 части), ацетона (2 части), касторки (1 часть). Употребляется для обтяжки комнатных моделей. МОДЕЛЬ«ВОЗДУШНОГО БОЯ»— кордовая с поршневым двигателем не более III категории и нагрузкой на общую площадь не более 50 г/дм2. В соревнованиях участвуют две модели, управляемые двумя пилотами, находящимися в середине круга. В течение 5 мин. каждый пилот стремится отсечь своей моделью как можно большее количество кусков ленты. Бумажная лента длиной 3 м прикрепляется на нити длиной 2 м к хвосту каждой модели. Расстояние от оси ручки управления до продольной оси модели 15,92 м. МОДЕЛЬ ГОНОЧНАЯ —кордовая с поршневым двигателем I категории. Рабочий объем цилиндра двигателя 2,5 см3. Объем топливного бачка не более 7 см3. Общая площадь не менее 12 дм2. Наибольший размер фюзеляжа в месте кабины пилота не менее: высота—100 мм, ширина — 50 мм, площадь сечения — 39 см2. Диаметр колеса не менее 25 мм. Полетный вес не более 700 г. Расстояние от оси ручки управления до продольной оси модели—15,92 м, количество зачетных кругов 100 (см. командные гонки). МОДЕЛЬ-КОПИЯ —кордовая с поршневым (реактивным) двигателем, копирующая в выбранном масштабе какой-либо самолет, его размеры, форму, основные агрегаты (мотогондолы, убирающееся шасси, вооружение), а также внешний вид, окраску, опознавательные знаки, надписи. Рабочий объем цилиндра двигателя не более 10 см3 (двигателей не свыше 20 см3). Вес реактивного двигателя не более 500 г. Общая площадь не более 150 дм2, нагрузки на общую площадь не свыше 100 г/дм2. Размах модели не менее 1 м. Длина корды 15—20 м. Число зачетных кругов 10. МОДЕЛИ ЛЕТАЮЩИЕ —по характеру полета делятся на свободно- летающие и кордовые. Первые в полете не связаны с землей никакими механическими сеязями и могут при этом выполнять любые эволюции. Вторые связаны с пи потом, находящимся на земле, посредством корды, могут летать только в пределах сферы с радиусом, равным длине корды, и выполнять эволюции, осуществляемые только рулем высоты. М. л. по спортивному назначению делятся на следующие: а) модели чемпиоиатных классов— планеры, ре- знномоторные, таймерные, радиоуправляемые, скоростные, пилотажные, гоночные, «воздушного боя»; б) модели нечемпионатных классов — вертолеты, бесхвостки, гидромодели; в) модели ракет; г) модели экспериментальные — необычных схем — кон- вертопланы, орнитоптеры, на воздушной подушке и т. д.; д) модели рекордные всех классов, предназначенные для установления рекордов. МОДЕЛЬ ПИЛОТАЖНАЯ ЧЕМПИОН AT НО ГО КЛАССА —кордовая, с поршневым двигателем, предназначенная для выполнения комплекса фигур пилотажа по программе ФАИ. Рабочий объем цилиндра двигателя не более 10 смг. Нагрузка на общую площадь не более 50 г/дм2. Модель запускается на корде длиной 15—20 м. МОДЕЛЬ ПЛАНЕРА —безмоторная, свободнолетающая. В спокойном воздухе летит со снижением, в восходящих потоках способна парить. Запускается леером аналогично «воздушному змею», после окончания набора высоты автоматически отцепляется от леера и Переходит в свободный полет. М. п. чемпионатного класса А-2 общей площадью (крыло и стабилизатор) 32—34 дм2, полетный вес не менее 410 г. длина леера при натяжении с силой 2 кг не должна превышать 50 м.
МОДЕЛЬ РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ — модель свободного полета, снабженная двигателем, или планер, управление которым на земле и в полете при помощи радиотелемеханики осуществляется оператором, находящимся, как правило, на земле. Рабочий объем цилиндра двигателя не более 10 см3. Общая площадь не более 150 дм2. Полетный вес модели не более 5 кг. Нагрузка иа общую площадь не более 75 г/дм2. МОДЕЛЬ РЕАКТИВНАЯ—скоростная, кордовая с реактивным пульсирующим двигателем. Полетный вес ее не должен превышать 1 кг, вес двигателя — 500 г, нагрузка на общую площадь не более 100 г/дм2. Расстояние от оси ручки управления до продольной оси не менее 19,9 м. Зачетное количество кругов 8. МОДЕЛЬ РЕЗИНОМОТОРНАЯ— свободиолетающая, двигателем которой является закрученный жгут, набранный из нитей специальной резины. Раскручиваясь, резиномотор вращает воздушный винт и таким образом обеспечивает необходимую для полета тягу, пока не кончится его завод, после чего модель планирует. М. р. чемпионатного класса: обшей площадью 32—34 дм2; полетный вес не менее 230 г; вес смазанного рези- номотора не более 40 г. МОД ЕЛ Ь СКОРОСТНАЯ — кордовая, предназначенная для достижения наибольшей скорости с двигателем определенной категории. М. с. чемпионатного класса с рабочим объемом цилиндра двигателя не более 2,5 см3, общей площадью в дм2 численно равна удвоенному рабочему объему цилиндра двигателя. Нагрузка иа общую площадь не более 100 г/дм2. Расстояние от оси ручки управления до продольной оси модели 15,92 м. Количество зачетных кругов 10. МОДЕЛЬ ТАЙМЕРНАЯ — свободиолетающая, с механическим поршневым двигателем I категории, продолжительность работы которого заранее задается временным механизмом — таймером. После остановки двигателя м. т. переходит в планирующий полет. Рабочий объем цилиндра не более 2,5 см3, вес м. т. без горючего не менее численного значения рабочего объема цилиндра двигателя, умноженного на 300. Продочжительность работы двигателей не более 10 сек. МОМЕНТ РЕАКТИВНЫЙ-действует на модель при вращении воздушного винта (тянущего, несущего и т. д.). Ои равен по величине крутящему моменту, передаваемому иа винт, и действует в направлении, обратном вращению виита. Н НЕРВЮРА —основной элемент поперечного набора крьпа, стабилизатора, киля и пилона. Служит для придания последним определенного профиля, для связи лонжеронов, стрингеров и кромок в поперечном направлении и для подкрепления обшивки. О ОБКАТКА — процесс приработки сопряженных деталей двигателя или какого-либо механизма. Например, приработка поршня к цилиндру, шатуна к пальцу мотылевой шейки. ОБШИВКА —оболочка, покрывающая каркас фюзеляжа, крыла, оперения, придающая им заданные геометрические формы и увеличивающая их жесткость, а часто и прочность. Наиболее распространена о. из специальной бумаги, длинноволокнистой или из папиросной, покрытая несколькими слоями нитролака. ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ —иногда называется общей несущей поверхностью площадь ортогональной проекции на горизонтальную плоскость крыла (крыльев) и оперения модели, ось фюзеляжа и поперечная ось которой горизонтальны. При этом части несущих поверхностей, закрытые фюзеляжем, учитываются как их продолжения до оси симметрии фюзеляжа. ОДНОКОРДОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ— система управления кордовой скоростной моделью при помощи одной нити. Специальной ручкой, находящейся в руках у спортсмена, нить корды закручивается в ту или в другую сторону. Вращение нити передается на летящую модель, где специальной трансмиссией превращается в поступательное движение рулевой тяги модели. ОТВЕРД ИТЕЛ Ь — вещество, добавляемое в мономер для его полимеризации. Например, отвердитель полиэтиленполиамин, добавляемый в эпомидную смолу для ее отвердения. V ч \ Поворот иа горке I I I А i i А I -У Горка I./2 ** Бочка Скольжение 157
Лонжерон Крыло однолоижерониое с передней и задней продольными стенками **»'- Нервюры крыльев: вверху металлическая, внизу деревянная *£dE£ *<6Е ^с -1МГВ35" Схема авиамодельного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя П ПАРАШЮТИРОВАНИЕ — безопасное падение модели, сохраняющей горизонтальное положение, по траектории близкой к вертикали. П. применяется для ускорения спуска свободнолетающих моделей — планеров, резиномоторных, таймериых чемпионатного класса — в том случае, если спортсмену нежелателен полет модели свыше определенного времени. П. осуществляется, как правило, отклонением горизонтального оперения на отрицательные углы 45—60°. ПЕНОГАСИТЕЛЬ — устройство, включаемое в топливопровод между баком и карбюратором для отфильт- рования пены и воздушных пузырьков, вызывающих перебои в работе двигателя. ПЛАЗ — точный чертеж в натуральную величину модели или ее агрегатов (крыла, фюзеляжа, оперения). При пользовании п. все необходимые размеры можно получить непосредственным измерением вычерченной на нем детали. ПОПЕРЕЧНОЕ V — симметричное отклонение обеих половин крыла (концов крыльев) или стабилизатора от горизонтальной плоскости, как правило, вверх для обеспечения боковой устойчивости модели. ПОСАДКА НА ФИТИЛЕ —парашютирование модели после полета заданной продолжительности. Роль временнбго устройства играет зажигаемый при старте фитиль, продолжительность горения которого рассчитана на заданное время. Выгорание фитиля приводит в действие особое устройство, отклоняющее стабилизатор иа угол, при котором модель парашютирует. ПРОДУВКА ЦИЛИНДРА —процесс заполнения его свежей горючей смесью и вытеснение ею сгоревших газов через выхлопные окна. Наиболее часто встречающиеся схемы продувок: поперечная, встречная кольцевая и поперечно-петлевая. ПРОЧНОСТЬ АВИАМОДЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ — характеризуется соотношением между действующими па нее нагрузками и способностью материала в данной конструкции выдерживать эти нагрузки. РАСКОС — диагональный стержень в рамной или ферменной конструкции, нагруженный главным образом при работе рамы или фермы на изгиб или скручивание (если конструкция пространственная). РЕВЕРС — явление аэроупругости — снижение или полная потеря эффективности управляющей или балансирующей поверхности под действием аэродинамической нагрузки вследствие податливости конструкции, на которой они расположены. Например, р. руля высоты из-за податливости фюзеляжа. СВЕЧА ЗАПАЛЬНАЯ — служит для воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания. Существуют с. з., воспламеняющие горючую смесь высоковольтной искрой, проскакивающей между электродами; и с. з. калильные, осуществляющие воспламенение посредством спирали из жароупорного материала, раскаливаемой при запуске двигателя от аккумулятора или элемента, а после набора оборотов, когда источник тока отключен, теплом вспышек в цилиндре. СКОРОСТНЫЕ МОДЕЛИ —свободного полета с двигателем внутреннего сгорания, снабженные гироскопическим автоматом курса для прямолинейного полета и программным механизмом для перевода модели с режима взлета на режим максимальной скорости, а после прохождения базы— для выключения двигателя и перевода на режим планирования. Для фиксации скорости модель должна пролететь базу длиной 100 м в двух противоположных направлениях, чтобы исключить влияние ветра. СТАВ И Л ИЗАТО Р — несущая поверхность, расположенная, как правило, за крылом. С. служит для продольной балансировки модели и обеспечения ее динамической устойчивости, в частности, демпфирования продольных колебаний. Эффективность стабилизатора, как средства балансировки, оценивается в основном коэффициентом •Экр Од а эффективность его демпфирования в основном коэффициентом °г.о '■г.о . - SKP-bA СТАПЕЛЬ — приспособление, задающее взаимное расположение основным элементам конструкции, которые определяют ее геометрию. После закладки в стапель эти элементы соединяют (склеивают) друг с другом. Вынутая из стапеля конструкция сохраняет заданную геометрию. СТРЕЛОВИДНОСТЬ — отклонение консолей крыла в плоскости хорд назад или вперед. У летающих моделей служит для смещения фокуса крыла относительно узлов его заделки, когда их нельзя перенести, увеличения демпфирования крылом продольных колебаний модели (у бесхвосток) и облегчения балансировки бесхвосток (благодаря увеличению плеча балансирующей силы). 158
* .«л. У кордовых моделей применяется, когда конец крыла надо определенным образом расположить относительно центра тяжести модели. СТРИНГЕР — продольный элемент каркаса модели (крыла, фюзеляжа, оперения) — служит главным образом для подкрепления обшивки, чтобы придать ей необходимую форму или жесткость. Кроме того, соединяет между собой поперечные элементы каркаса — нервюры, шпангоуты, предохраняя их от потери устойчивости. Т ТАЙМЕР — устройство, которое по истечении заданного времени исполняет определенную операцию (операции) или дает сигнал для ее осуществления. Т., как правило, состоит из временного механизма, при помощи которого задается продолжительность работы (часовой механизм, горящий фитиль и т. д.), и исполнительного устройства (пружины, резиновый жгут и т. д.). ТУРБОЛИЗАТОР — устройство, преобразующее ламинарный пограничный слой в турбулентный при обтекании- крыла, оперения, лопасти воздушным потоком на больших углах атаки. Это приводит к увеличению аэродинамического качества этих поверхностей. Т. эффективен, когда обтекание поверхностей происходит при докритических числах Re, а профиль поперечного сечения имеет относительную толщину более 7%. Т. в виде нитки располагают перед передней кромкой крыла, оперения или на верхней поверхности носика этих деталей. У УДЛИНЕНИЕ —отношение хорды несущей поверхности модели, крыла, оперения и т. д. к ее размаху. Определяется из соотношения X = = -о где X — удлинение; / — размах поверхности; S — площадь поверхности. УСТОЙЧИВОСТЬ. 1) У. полета — способность модели возвращаться к заданному режиму полета, если кратковременное возмущение изменило этот режим, 2) У. с о- стояния — стремление детали или конструкции, находящейся под воздействием нагрузки, сохранять свою геометрическую форму. «УХО» — концевая часть крыла (стабилизатора), отклоненная вверх или вниз по отношению ко всему крылу для придания ему поперечного V. Ф ФЛАТТЕР — явление аэроупругости—/опасные вибрации крыла (несущего винта) модели в полете, часто приводящие к разрушению всей конструкции в воздухе. Они возникают при превышении скорости полета или окружной скорости у лопасти в том случае, когда жесткость на изгиб и кручение их конструкции недостаточна и если центр тяжести, особенно концевых частей крыла или лопасти, сдвинут далеко назад от их линии фокусов. Чаще всего ф. случается у моделей планеров при затяжке и пикировании, у таймерных и резиномотор- ных моделей— при глубоком вираже со снижением. Устраняется ф., Как правило, установкой балансиров, смещающих центр тяжести крыла (лопасти) вперед. ФОКУС. 1) Ф. несущей поверхности (крыла, стабилизатора) — точка пересечения равнодействующей аэродинамических снл, воспринимаемых несущей поверхностью, с ее плоскостью хорд, когда они сведены к силе и моменту. Момент при этом не зависит от угла атаки поверхности. 2) Ф. модельных профилей — расположен примерно на 24—25% хорды несущей поверхности. Ц ЦЕНТРОВКА — расположение центра тяжести предмета относительно какой-либо точки этого предмета, например, точки Льбоы оси вращения и т. д. Ц. модели (крыла, лопасти) —■ это положение центра тяжести модели (крыла, лопасти) относительно носика профиля соедней аэродинамической хорды (САХ). Измеряется в долях САХ по длине — от носика САХ в направлении оси х модели, по высоте — от хорпы САХ в направлении оси у модели. ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ —точка модели, в которой можно было бы сосредоточить весь ее вес, и модель при этом находилась бы в состоянии безразличного равновесия. Ш ШПАНГОУТ — поперечный элемент каркаса фюзеляжа (мотогондолы) модели, определяющий форму его поперечного сечения и связывающий между собой лонжероны.
«ЛЕТИ, МОДЕЛЬ!» * Редактор Е. Ефремова Художественный и технический редактор Е. Аграновский Корректор С. Еогатова * Г-60677. Сдано в набор 9.1.1969 г. Подпи-' сано в печать 19..ХИ 19G9 г. Формат 60 X 90'/в Бумага офсетная № 1 Изд. № 2/4564 Физ. печ. п. 20 Уч.-изд. п. 19,65 Тираж 6S 000 экз. Цена \ р. 70 к. Заказ 684 * Издательство ДОСААФ, Москва, В-66, Новорязанская ул., д. 26 Набрано в Московской типографии JVo 13 Глазгюлкграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, ул. Баумана, Денисовский переулок, дом 30. Отпечатано в ордена Ленина типографии «Красный пролетарий». Москва, Краснопролетарская, 16. Заказ № 14U8