Текст
АА. БЕСКУРНИКОВ
I юный МОРЯК
Л-КОНСТРУКТОР
РЕДИЗДАТ ЦС ОСОАВИАХИМА СССР
МОСКВА *194 1
А. БЕСКУРНИКОВ
юный
МОРЯК-КОНСТРУКТОР
РЕДИЗДАТ ЦС ОСОАВИАХИМА СССР
МОСКВА —1941
Scan AAW
Книга является справочным и практиче-
ским пособием по морскому моделированию»
Обширный материал по постройке плавающих
моделей разных типов, начиная от парусных
и кончая бензомоторными, описание различ-
ных конструкций двигателей, в том числе и
бензиновых, методика подбора к моделям воз-
душных и водяных гребных винтов —все, по-
мещенное в этой книге, рассчитано и на опыт-
ного инструктора, и начинающего моделиста,
и руководителей организаций Осоавиахима,
школьных и внешкольных учреждений.
„У могучей Советской державы должен
быть соответствующий ее интересам, достой-
ный нашего великого дела, морской и океан-
ский флот*»
В. МОЛОТОВ
ВВЕДЕНИЕ
Вся советская страна? участвует в создании (новых кораблей и укреп-
лении! наших военно-морских сил. Комсомол воспитывает боевых коман-
диров и бойцов — краснофлотцев и шефствует над строительством боль-
шого флота СССР..
Для дальнейшего развития и обслуживания советского флота нужны
новые инженеры — строители судов, техники, командиры, капитаны,
краснофлотцы, матросы. Подготовка этих специалистов требует много
времени и средств. Лучше и быстрее усваивает морские науки тот, кто
занимается этим с детства (рис. 1).
Рис. 1. На занятиях кружка конструкторов-моделистов
3
Моделестроение — первый этап работы. Постройка моделей развивает
конструкторские способности и строительные навыки. Постепенно
моделист научится читать судостроительные чертежи, разбираться в
устройстве судна, лучше и легче усвоит основы военно-морского дела.
Вводимая в настоящее .время практика проведения соревнований плаг
вающих моделей позволит определить и выдвинуть кадры наилучших,
наиболее талантливых моделистов-техников и значительно улучшить
О^домоделирование вообще, сделает эту работу еще более популярной
среди советских школьников, привлечет к оборонной осоавиахимовской
работе новые пополнения.
Основной задачей книги является оказание помощи начинающему
руководителю кружка и моделистам-одиночкам, ^занимающимся построй-
кой плавающих моделей.
Описание конструкций моделей дается в последовательности, позво-
ляющей при изготовлении постепенно преодолевать все большие труд-
ности.
Начинающим моделистам не стоит сразу браться за постройку слож-
ных моделей с бензиновым мотором. Им следует сначала испробовать
свои силы на простейших парусниках и затем уже переходить к по-
стройке катеров с электрическими, паровыми или бензиновыми моторами.
Л. БЕСКУРНИКОВ
чАсть
ПЕРВАЯ
Элементарные сведения по теории
и архитектуре корабля
ОСНОВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ СУДОВ
Начинающему конструктору моделей судов, желающему научиться
грамотно построить модели, необходимо познакомиться с некоторыми
теоретическими основами этого дела.
Теория корабля говорит об условиях, обеспечи!вающих судну его
мореходные качества: плову честь, остойчивость, поворотливость, ход-
кость и плавность качки. Знать эту теорию одинаково нужно как для
постройки громадного военного корабля или океанского парохода, так
и для постройки маленькой модели.
Движение современных судов основано на двух различных принци-
пах: гидростатическом и гидродинамическом. Суда-, движение которых
основано на гидростатическом принципе, носят название водоизмещаю-
щих судов'. Суда, которые двигаются по гидродинамическому принципу,
носят название скользящих судов — глиссеров. В первой части нашей
книги мы будем говорить главным образом о водоиэмешающих судах.
Скользящим -судам — глиссерам посвящена специальная глава4, где под-
робно говорится о принципах движения и устройства современных мо-
делей глиссирующих судов.
ПЛОВУЧЕСТЬ
Пловучестью судна называется способность его погружаться по опре-
деленную ватерлинию, неся на себе все грузы по роду своей службы.
Почему судно с его надстройками, оборудованием, грузом- плавает
и сохраняет рвое равновесие не только при спокойной воде, но иг при
большом волнении?
Корабль, как и всякое плавающее! тело, вытесняет некоторый объем
воды, при этом) вес вытесненного объема воды равен весу корабля.
Этот закон был открыт Архимедом и поэтому носит его имя. Вес
этот называется водоизмещением.
'Если просверлить в любой подводной части судна отверстие, то
вода будет бить в это отверстие фонтаном. Это значит, что на всю под-
водную часть судна в каждой точке ее действует давление воды. Это
давление (оно показано на рис. 2) является той силой, которая поддер-
живает судно на воде. Следовательно, вес корабля равняется его водо-
измещению.
5
При увеличении нагрузки судна оно погрузится глубже и одновре-
менно соответственно! увеличатся и вес вытесненной суднам воды! идав-
ле .ие на судно. Если, однако, продОл-
I жать увелич. вагь нагрузку судна, то
\ \ т / / °но может потерять свою пловучесхь.:
"vj----------когда палуба судна окажется, вся под
i о - водой — корабль начнет тонуть.,,
~1—---1---------1 7 7- Закон Архимеда может быть' прове-
* __) рен следующим образом. В ванну с во-
дой, имеющую в одной из стенок от-
Рис. 2. Давление воды на дни- верстие для поддержания постоянного
ще судна уровня, опускают деревянный брусок
весом в 1 «г (рис. 3). Погрузившись
в воду на некоторую глубину, брусок вытеснит некоторый объем во-
ды, которая выльется через отверстие в стенке ванны. Собрав вылив-
шуюся воду в сосуд (вес его 0,3 кг) и взвесив его на весах, определим
вес воды. Сосуд с водой уравновесится гирями в 1,3 кг. Следовательно,
вес воды, вытесненной бруском, равен 1 кг.
Вынув из 1ваины1 деревянный брусок и долив в ванну воды до преж-
него уровня, опустим в нее железную коробку тех же размеров, что
и брусок из дерева. Будет ли железная коробка плавать? Да, она
будет плавать при соблюдении одного условия: если объем вытеснен-
ной воды не будет меньше веса коробки. Если стенки'сде-
лать настолько тол-
стыми,что вес короб-
ки превысит вес вы-
тесненного объема
воды, то коробка по-
грузится в воду, во-
да нальется через
борт внутрь, и ко-
робка утонет.
Глубина погруже-
ния корпуса корабля
называется осад-
кой.
Линия, показываю-
щая осадку, назы-
вается ватерлинией
(ВЛ).Ватерлинияпри
плавании судна с пол-
ным грузом носит
название грузовой
ватерлинии (ГВЛ).
Рис. 3. Экспериментальная проверка закона Архимеда
Из определения пловучести следует, что мерою пловучести является
объем погруженной части корабля V или вес воды Д в этом объеме,
которые в этом случае и называются водоизмещением корабля (V —
объемное водоизмещение, Д — весовое водоизмещение или просто водо-
измещение). Центр тяжести погруженной части корабля называется
центром величины (ЦВ). Центр величины является точкой прило-
жения равнодействующей сил поддержания (давления воды на корпус
корабля).
6
Для того чтобы корабль находился в равновесии, необходимо соблю-
сти два следующих основных условия: 1) равнодействующая сил под-
держания должна по величине быть равной равнодействующей сил веса
отдельных частей корабля, а по направлению» прямо противоположна ей
и 2) центр величины должен быть расположен на одной вертикали с
центром тяжести корабля (точка приложения равнодействующей сил веса
отдельных частей корабля).
РАСЧЕТ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ (V)
Здесь дается формула? приближенного расчета 1водоизмещения:
V = KL.B.T,
где
V — объемное водоизмещение корабля,
L — длина корпуса по ватерлинии,
В —полная ширина корпуса по ватерлинии у миделя,
Т — осадка,
К— коэфициент полноты водоизмещения, для моделей его сле-
дует принимать ОД
Для удобства вычисления лучше всего все .размеры брать в деци-
метрах, тогда результат умножения сразу дает объемное водоизмещение
в литрах.
Для получения весового водоизмещения в килограммах необходимо V
умножить на уд. вес воды, в которой плавает модель (для пресной во-
ды— на 1,00, для соленой—1,015 на Черном море, 1,025 — на Тихом
океане).
Допустим, что в результате измерений построенной модели получены
следующие цифры:
длина по ватерлинии (А)........................100 см
ширина по ватерлинии (В)...............20 см
осадка от ватерлинии до киля (Г) ... 10 см
коэфициент полноты водоизмещения (/Q . 0,5
Тогда формула примет такой вид:
Укг= 10,0X2,0X1,0X0,5.
Перемножив эти цифры, мы получим результат: 10. Следовательно,
водоизмещение нашей модели будет равно 10 кг.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ВЕЛИЧИНЫ (ЦВ)
Для определения центра величины можно с успехом применять сле-
дующие способы:
а) если .ватерлиния модели судна имеет почти одинаковую форму
и В носовой и 1в. кормовой частях, то .'можно примерно считать, что ЦВ
находится на середине! модели;
б) если кормовая часть ватерлинии имеет более полные обводы, чем
носовая часть, то ЦВ будет расположен ближе к корме;
в) если модель имеет одинаковую осадку для носа и кормы, тогда
к пунктам «а» и «б» никаких дополнительных поправок не требуется;
г) если модель имеет большую осадку кормой, то места ЦВ (опре-
деленные по .пунктам «а» и «в») надо отнести ближе к корме. Чем
7
больше разница в осадке носом и кормой (диферент), тем больше ЦВ
будет сдвигаться к корме. В случае если окажется большей осадка
носом судна, то, очевидно, ЦВ сдвинется в сторону носа. Модели,'у ко-
торых ЦВ расположен в нос, имеют диферент на нос и при своем
движении' зарываются носом, т. е. обладают иаихудшими ходовыми
качествами. Целесообразнее всего ЦВ расположить так, чтобы судно
сидело в воде прямо, не зарываясь носом.
ОСТОЙЧИВОСТЬ
Остойчивостью называется способность судна’ сохранять на воде
нормальное положение, т. е. после окончания действия сил, производя-
щих крен и диферент, не опрокидываться, а возвращаться р исходное
(нормальное) положение. Различают остойчивость продольную и попе-
речную.
Разберемся в причинах, от которых судно то’ кренится, то выпрям-
ляется. Не бывает ли таких случаев, когда накрененное судно остается
в этом положении или, что еще хуже, продолжает крениться (уже без
воздействия внешних причин) и затем перевертывается, и если такие
положения бывают, то чем они вызываются и каким способом можно
их ликвидировать?
Если при .наклонении корабля его диаметральн’а'я плоскость остается
вертикальной, то корабль имеет так называемый диферент на корму
или на нос, в зависимости от того, какая оконечность корпуса входит
больше в воду (рис. 4). Если же при наклонении корабля остается вер-
тикальной плоскость мидель-шпангоута, то корабль получает крен на
тот борт, который погрузился в воду (рис. 5).
На рис. 6 показано поперечное сечение судна, стоящего на воде.
Буквами ВЛ показан) уровень воды, а> буквами! АБ — диаметральная
плоскость судна. Так как очертания подводной части судна, с обоих
бортов симметричны, то очевидно, что давление воды будет равным
с каждого борта (показано маленькими стрелками), а равнодействую-
Средне ce^i/e
Рис. 4 и 5. Продольная и поперечная остойчивость судна
8
щая сила давления будет приложена в диаметральной плоскости АБ,
в центре величины ЦВ погруженной части судна (показано штриховкой).
На рисунке поперечного сечения центр величины расположен в центре-
площади, находящейся ниже уровня воды (линии ВЛ).
Рассмотрим положение судна при качке. На рис. 7 показано
положение судна, наклонившегося на правый борт. Теперь уже судно
погружено в воду больше правым бортом, чем левым. Следовательно,
центр величины тоже передвинется направо, центр тяжести и центр ве-
личины будут не на одной вертикали, и силы, действующие в этих точ-
ках, уже не совпадут, как на рис. 6, а окажутся параллельными друг
Рис. 7. Выпрямляю- Рис. 8. Опрокидывающая пара,
щая пара сил сил
Рис. 6. Равновесие водоиз-
мещения и веса судна
другу. И так как одна сила действует вниз, а другая вверх, то судно
стремится возвратиться к своему первоначальному положению.
Бывают моменты, когда судно опрокидывается. Посмотрите на
рис. 8: здесь крен значительно больше. И положение центров тяжести
и величины тоже другое. Обе эти силы стремятся не выпрямить, а опро-
кинуть судно.
Для того чтобы устранить или уменьшить опрокидывающее дей-
ствие, моделист должен стараться так конструировать свое судно,
чтобы-' центр тяжести его был как можно ниже и ближе к центру
величины.
ПОВОРОТЛИВОСТЬ
Поворотливостью судна называется способность судна изменять по-
средством руля или других уст-
ройств направление движения в
необходимую сторону. Действие
руля заключается в следующем:
когда во время движения судна
так называемый румпель—метал-
лический рычаг, при помощи ко-
торого поворачивают руль, — на-
ходится без движения на середи-
не судна, то судно движется в
одном направлении. Если необхо-
димо изменить курс судна, то
производится поворот руля путем
вращения штурвала, соединенного
с румпелем посредством штуртро-
са. Рис. 9 дает наглядное пред-
ставление о том, каким образом
судно поворачивается. Когда рум-
пель руля находится на середине
судна (левая часть рисунка), то
Рис. 9. Поворот и действие рулевого уп-
равления
9
обтекающие судно струи не встречают на своем пути препятствий; koi
да же руль отклоняется в сторону (правая часть рисунка), то струи
начинают давить на руль и судно поворачивается в сторону, в которую
отклонился руль. Таким образом достигается поворот судна.
ХОДКОСТЬ
Ходкостью называется свойство судна передвигаться с определенной,
заранее назначенной скоростью. Скорость движения судна в воде зави-
сит от следующих моментов: 1) от сопротивления воды движению суд-
на, 2) от сопротивления воздуха движению судна, 3) от мощности дви-
гателей и конструкции движителей.
Срыв Вихрей
носа
вола
Рис. 10. Вверху: образование воды у
и кормы судна. Внизу: две системы
при движении судна
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СОПРОТИВЛЕНИИ ВОДЫ
ДВИЖЕНИЮ СУДОВ
Сопротивление воды, согласно теории, разработанной Фоудом *, про-
исходит вследствие трех причин: поверхностного трения, водоворотного
сопротивления и волнового сопротивления.
Поверхностное трение движущегося в воде тела, вызывается сопри-
косновением обладающей вязкостью жидкости с шероховатой поверх-
ностью тела. Величина поверхностного трения зависит от характера и
площади поверхности плывущего тела и от относительной скорости
воды и тела. Очевидно, что в идеальной жидкости (не обладающей
вязкостью) и при совершенно гладкой поверхности трение отсутство-
вало бы.
Частицы воды, приходя ib соприкосновение со смоченной поверхно-
стью плывущего тела, будут увлекаться вперед по его движению, и бла-
годаря вязкости жидкости (силам
сцепления) это движение будет
передаваться соседним слоям во-
ды. При этом частицы воды бу-
дут не только двигаться поступа-
тельно, но у поверхности тела
получат и вращательное движе-
ние, дающее начало небольшим
водоворотам. Таким образом, те-
ло при движении имеет сзади по-
путный поток воды, направленный
вслед за телом и называемый
трущимся попутным следом.
Наряду с этими мелкими водо-
воротными движениями сущест-
вуют также водовороты, вызывае-
мые уже формой движущегося
тела. Главной причиной возникно-
вения таких водоворотов является
резкое изменение подводной фор-
мы тела, нарушающее при из-
вестных скоростях правильное
о рода водовороты вызываются
наличием кормового среза, и их можно наблюдать позади плывущей
с большой скоростью лодки.
1 Фруд—ученый, создавший ряд теорий по гидродинамике (наука о движении
жидкости).
движение жидкости.
10
Рис. 11. Обводы подводной части корпуса большого парохода «Куин Мери»
Объясняется это тем, что в этих местах, т. е. за кормой судна, про-
исходит резкое падение давления й разрььв струйного обтекания. Область
возмущенной воды отстает от судна и создает постепенно затухающий
попутный след. Сопротивление, получаемое от этих водоворотов, И Ha>-
зывается вод оборотным. Как уже было сказано выше, свободная поверх-
ность воды под действием силы тяжести стремится установить плоский
уровень и при всяком нарушении этого условия -равновесия жидкости
производит поверхностные движения, распространяющиеся в виде волн.
Движение судна вносит возмущение в то распределение давления,
обусловленное явлением тяжести, которое соответствует покою. В одних
точках происходит увеличение давления, а .в других понижение, но так
как на поверхности, испытывающей равномерное давление атмосферы,
оно должно оставаться • постоянным, то нарушение распределения дав-
ления в жидкости должно вызывать изменение уровня, т. е., появление
волн.
)В носу и корме (рис. 10), где происходит замедление относительного
движения струек, обтекающих движущееся тело, вследствие их взаим-
ного раздвигания должно происходить поперечное сжатие стесненных
струй и ускорение их движения, сопровождающееся соответственным
понижением уровня; все это вызывает появление волн.
При равномерном движении тела и спокойном состоянии свободного
уровня воды система -волн, поднимаемая телом, носит характер устано-
вившегося движения определенной формы для каждой скорости; на
образование этих волн тратится некоторая часть энергии движения,
что и обусловливает наличие волнового сопротивления.
Судно при своем движении образует две системы волн: поперечные
и расходящиеся (рис. 10). Гребни поперечных волн перпендикулярны
направлению движения судна и постепенно убывают от носа к корме.
Кормовая оконечность подобно носовой создает самостоятельную си-
стему поперечных волн. Форма подводной части судна значительно
влияет на сопротивление движению. Суда, имеющие плавно обтекаемые
формы, имеют наименьшее сопротивление движению и могут развивать
при тех же мощностях наибольшие скорости.
11
Моделист, строящий модели, должен особенно тщательно обрабаты-
вать подводную часть своей модели, добиваться более плавных очерта-
ний и хорошей отделки — покраски и полировки. На рис. 11 показана
модель самого большого парохода «Куин Мери», на которой видны плав-
ные обводы подводной части корпуса.
Рис. 12. Спектр обтекания воздуха
фигур разной формы
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СОПРОТИВЛЕНИИ ВОЗДУХА
ДВИЖЕНИЮ СУДОВ
Всякое тело при движении в воздухе испытывает со стороны послед-
него препятствие своему движению —сопротивление. Наличие сопро-
тивления объясняется тем, что воздух является средой вязкой. Частицы
его как бы прилипают к поверхности
движущегося тела. В результате этого
возникает сила трения.
Кроме того, причиной возникновения
сопротивления являются завихрения,
которые образуются за телом) при его
движении. В завихренной области дав-
ление меньше, чем в незавихренной,
поэтому движущееся тело как бы
подпирается спереди.
Большая или меньшая степень зави-
хрения зависит от формы тела. Если
контуры тела плавны, не имеют высту-
пов и резких граней, то такое тело
будет обтекаться воздухом лучше, за-
вихрения, создаваемые им, будут не-
большими, а отсюда и его сопротивле-
ние в целом меньшим), чем» у тела
грубо очерченной формы.
На рис. 12 показан спектр обтекания
тел различной формы. Тело А пред-
ставляет собой прямоугольник, торец
которого направлен против потока.
Видно очень плохое обтекание; завих-
рения, образующиеся за ним, очень ин-
тенсивны и .захватывают большую
область.
Если приставить спереди обтекатель,
то получится фигура Б. Обтекание та-
кой фигуры уже лучше. Если сзади фигуры А еще' приставить
обтекатель, чтобы Она приняла форму фигуры В, то у тела такой формы
завихрений почти не получается. Такие^ формы (В, Г, Б) называются удо-
бообтекаемыми. Они имеют тупую носовую часть, остро вытянутый
«хвостик» и напоминают по своему виду каплю (каплевидная форма).
Чрезмерное удлинение каплевидяости, однако, невыгодно тем, что
с увеличением площади соприкосновения с воздухом растет сила трения.
Наивы-годнейшими размерами каплевидного тела будут такие, когда от-
ношение его длины к толщине колеблется в пределах 6:1.
Теоретические соображения и опыт показывают, что сопротивление
тел, движущихся fe какой-нибудь жидкой среде * (воздух тоже жидкая
среда), пропорционально плотности среды. Плотность воды примерно
/2
/ .J
Редуктор Мотор /J
Винт
Рис. 13. Обтекаемая моторная лодка
Рис. 13а. Обтекаемый глиссер-экспресс морского типа
в 800 раз больше плотности воздуха. Поэтому и сопротивление движе-
нию в воде ори прочих равных условиях в 800 раз больше, чем в (воз-
духе. В связи с этим читатель, вероятно, поймет, почему увеличение
скорости судов происходит гораздо медленней, чем самолетов. Для
того чтобы увеличить скорость судна на* несколько узлов, требуется
увеличение мощности машин в два^три и более раз.
Многие с разочарованием узнают, что новый трансатлантический
пароход, устанавливающий мировой рекорд, имеет преимущество в ско-
рости перед предыдущим обладателем «Голубой ленты»! всего в не-
сколько десятых узла, в лучшем случае в один узел (1,852 км/час). При-
чины столь медленного, казалось бы, прогресса скорости! пароходов-ги-
гантов заключаются в том, что каждый лишний узел требует колоссаль-
ного приращения мощности механизмов. Так, например, пароход разме-
ров «Куин Мери» для достижения скорости в 30 узлов нуждается в ме-
ханизмах мощностью 166 000 л. с. Каждый добавочный узел в преде-
лах до 35 узлов требует увеличения мощности примерно на 30 000 л. с..
Таким образом, для сообщения «Куин Мери» скорости1 в 35 узлов по-
требовалась бы установка механизмов двойной мощности.
Прогресс в скорости трансатлантических пароходов виден из следую-
щих цифр. За сто последних лет («Британия» — 1840 г., «Куин Ме-
1 „Голубая лента"—приз, которым награждается каждый новый пассажирский
пароход, по своим размерам и скорости превосходящий все предыдущие построен-
ные пароходы-гиганты.
13
ри» 1936 г.) длина наибольших пароходов увеличилась в 5 раз, вме-
стимость — в 75 раз, мощность главных механизмов — в 250 раз, а ско-
рость только в 4 раза. Интересно отметить, что одновременно' в 10 раз
сократился расход топлива на одну лошадиную силу в час.
В старинных тихоходных судах не обращали внимания на сопротив-
ление воздуха, поэтому надстройки на корабле возводились без учета
плавной обтекаемости их воздухом.
В связи с увеличением скорости сопротивление тоже увеличивается,
причем это увеличение идет пропорционально квадрату скорости. На-
пример, если- скорость движения увеличить в 2 раза, то сопротивление
возрастет в 4 раза; при увеличении скорости в 3 раза сопротивление
возрастет в 9 раз и т. д.
За последнее время в связи о постройкой мощных скоростных кораб-
лей обращается серьезное (внимание на архитектуру ,надводной ча!сти
судна. Особенно обтекаемые надстройки должны- иметь глиссеры, тор-
педные катеры, гоночные моторные лодки. На рис. 13 показаны обте-
каемый пассажирский глиссер-экспресс и гоночная моторная лодка, уста-
новившая -мировой рекорд скорости.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ
Теоретическим чертежом называют чертеж основных линий судна,
данный в трех плоскостях. С помощью этого чертежа! делают -все .рас-
четы, касающиеся различных свойств судна: остойчивости, ходкости,
мореходных качеств и т. п.
Исходя из теоретического чертежа, составляют чертежи устройства
судна, на которых показаны детали, внутреннее .размещение, оборудова-
ние, даны общие сведения о конструкции и т. п. Существуют еще рабо-
чие чертежи или, как их называют, строительные, на которых показаны
детали крепления и т. п. И, наконец, существует плаз — гладкие пло-
скости, на которых в натуральную величину вычерчены основные детали.
По плазу производят разметку основных' частей корпуса судна.
Даваемые на теоретическом чертеже линии показаны на рис. 14. Эти
линии получены в результате пересечения корпуса судна рядом пло-
скостей. От пересечения горизонтальными плоскостями (рис. 15) получа-
ются линии, обозначенные на рис.*14 римскими цифрами (I, II, III, IV) и
носящие название ватерлиний. От пересечения вертикальными по-
перечными плоскостями получаются линии, обозначенные арабскими
цифрами (1—11), их называют шпангоутами. От пересечения вертикаль-
ными продольными плоскостями (рис. 16, обозначение буквами б1, б2, б3)
получаются так называемые батоксы. Имеются еще вспомогательные
линии, так называемые рыбины, получаемые от пересечения корпуса
судна продольными наклонными плоскостями. Эти линии показаны бук-
вами а, в. с,d. Назначение этих линий сводится преимущественно к про-
верке правильности чертежа.
Средняя вертикальная плоскость, секущая судно вдоль (через нос
и корму), называется диаметральной плоскостью.
Так как судно симметрично по обе стороны диаметральной плоско-
сти, то на чертеже обычно дают только одну половину ватерлиний и
одну половину шпангоутов. На чертеже шпангоутов- с левой стороны
видна кормовая половина и с правой стороны — носовая половина. Наи-
больший шпангоут, приходящийся обычно по середине судна,, назы-
вается мидель-шпангоутом.
14
Рис. 14. Теоретический чертеж судна
Рис. 15. Образование ватерлиний на теоретическом чертеже
Рис. 16. Образование батоксов на корпусе судна
15
Положение шпангоутов определяется их расстоянием, обычно — от
передней оконечности корпуса (носа). Шпангоуты нумеруются по поряд-
ку от носа к корме, причем носовой оконечности корпуса присваивается
№ 0, первому шпангоуту № 1 и т. д. Расстояние между двумя сосед-
ними шпангоутами носит название шпации. У корпусов с плоской зад-
ней оконечностью (кормой), как, например, на рис. 14, последнее сече-
ние называется транец и обозначается буквой Т.
Положение плоскостей сечения ватерлиний обозначается их расстоя-
нием либо от условной горизонтальной плоскости — базовой линии,
проходящей через самую низкую точку корпуса, либо от плоскости гру-
зовой ватерлинии, т. е. ватерлинии, до которой доходит вода при нор-
мальном погружении судна. Положение батоксов определяется их рас-
стоянием от диаметральной плоскости.
Кроме описанных линий, на теоретический чертеж наносят «особые
линии корпуса: борт (верхний рбрез корпуса), киль, т. е. очертание ниж-
ней кромки конструктивного киля, и шпунт, т. е. линию, по которой
обшивка корпуса примыкает к килю. В судомоделировании иногда в це-
лях упрощения чертежа корпус дается в одной, двух проекциях, причем)
обычно шпангоуты изображаются каждый в отдельности на. разграфлен-
ной квадратами бумаге. Такое изображение дает возможность модели-
сту увеличить самостоятельно чертежи, описанные в книге, и вычертить
детали в натуральную величину.
ПАРУСНЫЕ СУДА
Парусные суда, несмотря на развитие парового моторного флота, до
сих пор сохраняют свое значение для каботажного плавания как самое
дешевое средство перевозки нескоропортящихся грузов. Мелкий парус-
ный флот в настоящее (Время еще не потерял своего значения. Совре-
менные парусники строятся по всем правилам судостроения с примене-
нием железа, стали и снабжаются вспомогательными двигателями на
случай безветреной погоды.
В большинстве случаев эти суда меха1низированы, так что при срав-
нительно малой команде все действия с парусами производятся весьма
быстро и безопасно.
Во флотах всех стран изучение парусного' дела считается лучшей
школой для моряка. В СССР во всех морских учебных заведениях про-
водится курс и практика парусного плавания. Недаром в первоначаль-
ную подготовку юного моряка входит обязательное требование уметь
управлять парусной шлюпкой.
Красивую, быстроходную яхту может построить любой моделист
даже дома при наличии самых примитивных инструментов. Запуск па-
русных судов на водоеме — увлекательное дело, приучающее будущего
моряка к умению работать с парусами.
ДЕЙСТВИЕ ВЕТРА НА ПАРУС
На первый взгляд непонятно, почему парусное судно часто движется
совсем не туда, куда дует ветер. Для того чтобы это стало ясно,
нужно разобраться в тех силах, которые действуют на парус.
Овладеть основами парусного спорта можно весьма быстро, проде-
лав ряд опытов на обычном столе при помощи маленькой модели па-
русной шлюпки, которую можно построить самим, и электрического вен-
тилятора для создания искусственного ветра.
16
Кроме вентилятора и стола, потребуется кусок тонкой материи, не-
сколько кусков дерева, околю дюжины гвоздей без шляпки и немного
НИТОК ОСОбоЙ ПРОЧНОСТИ.
Прежде всего выпилите из куска сосны или липы плоский корпус
шлюпки в соответствии zc фотографией, приведенной на рис. 17. Про-
сверлите в нем отверстие для деревянного стержня — мачты, вбейте
согнутые шпильки для уток и на-
правляющих для нитки, которой
крепят паруса, и вырежьте парус из
модеполама или батиста. Прикрепив
нитку к парусу (будем называть ее
фалом), привяжите нижний конец
большого паруса — грота к гику,
шарнирно соединенному с нижним
концом, мачты. Наконец, прикрепите
к парусам нитки для управления
(шкоты) — две к переднему парусу,
называемому стакселем (стаксель-
шкоты), и одну к гроту (гроташкот).
После этого можно* «пускаться в
плаванье» по ветру, исходящему от
вентилятора.
Для получения ветра, наиболее
близкого к естественному, прикре-
пите к предохранительной сетке, на-
ходящейся перед вентилятором, кар-
тонную или фанерную решетку. Эта
решетка будет выравнивать завихре-
ния и неравномерности потока, соз-
даваемые вращением лопастей вен-
Рис. 17. Устройство простейшей моде-
ли для опытов на столе
тилятора.
Для получения ветра, наиболее близкого к естественному, прикре-
пите к предохранительной сетке, находящейся перед вентилятором, кар-
тонную или фанерную решетку. Эта решетка будет выравнивать завих-
рения и неравномерности потока, создаваемые вращением! лопастей
вентилятора.
Наиболее просто плавать под парусами при ветре, дующем на парус
сзади. Сопротивление паруса ветру оказывается большим, чем сопротив-
ление воды, действующее на лодку, и поэтому судно движется вперед.
Современные шлюпки могут итти под углом) к ветру, а при помощи
зигзагообразного хода или лавирования даже и против ветра. В^основ-
ном это объясняется большим сопротивлением боковому движению —
дрейфу киля и подводной части корпуса шлюпки при быстром и легкОхМ
разрезании воды носовой частью. Для того чтобы судно двигалось пря-
молинейно, не имея дрейфа, сила бокового сопротивления должна урав-
новешивать силу дрейфа.
Когда модель начнет скользить по столу под действием струи вен-
тилятора, внимательно присмотритесь к действию ветра на паруса. На-
стольная модель, конечно, не даст полного представления о настоящей
шлюпке, идущей под парусами, однако, направляя шлюпку под различ-
ными углами к струе вентилятора и изучая при этом движение парусов
и натяжение шкотов управления, можно получить немало ценных све-
дений о трех основных видах хода под парусами!: по ветру, так назы-
2’ Юный моряк-конструктор
17
ваемым фордевиндом или полным ветрам; под углом к ветру или когда
ветер дует прямо1 в бок (галфвинд или бейдевинд), и против ветра —
лавировкой, когда ветер дует с носа под небольшим углом (бейдевинд).
Ветер, дующий прямо в нос, называется против н ы м и л и
встречным, а дующий в корму — попутным. Если1 ветер дует
с правого борта! шлюпки, то говорят, что она идет правыкм галсом,
а если слева, то левым галсом.
На рис. 18 показаны названия ветров, даваемые им в зависимости от
их отношения к шлюпке.
На рис.
19 показаны, все положения шлюпки и паруса относительно
ветров. Для изучения хода шлюпки по
ветру поставьте модель кормой к вен-
тилятору и дайте главному парусу —
гроту наполниться ветром так, чтобы он
встал почти под прямым углом к сред-
ней линии шлюпки. Стаксель-шкоты
отпустите так, чтобы стаксель также
наполнился ветром. Это самый старин-
Рис. 18. Название ветров относи-
тельно шлюпки: А—положение судна
против ветра— левентик, Б — кру-
той бейдевинд,В—полный бейдевинд,
Г—галфвинд, Д — бакштаг, Е — фор-
девинд
нут трепетать); затем подтяните
ный и единственный известный преж-
де способ плавания под парусами. Ты-
сячу лет тому назад на Ниле египтяне
плавали на своих судах только по вет-
ру, так как на север можно было плыть
по течению, а на обратном пути судам
благоприятствовали преобладающие в
этих местах северные ветры, и при по-
мощи старинных прямоугольных пару-
сов суда шли против течения.
Теперь поверните модель боком к
ветру. Отпустите паруса, чтобы они
начали полоскаться (пока с ни не нач-
их таким образом, чтобы они напол-
нились ветром. Таким должно быть положение шлюпки и парусов при
курсе бейдевинд (под углом к ветру). Однако, если бы настоящая шлюп-
ка имела плоское днище, как наша модель, то ветер понес бы ее вбок,
а не вперед. Поэтому все парусные шлюпки имеют киль или шверт для
создания бокового сопротивления,, предохраняющего лодку от сноса в
сторону (дрейфа).
Если поставить шлюпку носом к вентилятору, ню не прямо, а под
некоторым углом к нему и подтянуть шкоты, (регулирующие угол уста-
новки парусов, то наша модель будет изображать шлюпку, идущую но-
сом против ветра. Моряки называют такое движение ломаным1 курсом,
лавировкой против' ветра, или ходом с парусами, выбранными до-
отказа, т. е. под парусами, расположенными почти параллельно оси лодки.
Умение выбирать при лавировке наивыгоднейшие курсы, т. е., другими
словами, достигать цели в данных условиях в кратчайший срок, и со-
ставляет искусство управления судном под парусами.
В таком положении наша модель не будет поднимать нос или кре-
ниться под действием ветра! bi противоположность настоящему парус-
ному судну, которое при сильном ветре часто резко кренится набок.
Если угол крена становится опасным, можно его уменьшить или взяв
курс под меньшим углом к ветру, или поставив паруса под меньшим
углом к ветру.
18
Обычно парусное судно пойдет только в том» случае, если его угол
относительно ветра будет не менее 45°. Можно легко определить недо-
статочную величину угла относительно ветра? (что модель поставлена
слишком круто против ветра) путем наблюдения за парусами. Если пе-
редние кромки парусов, так навываемые шкаторины, начинают колебать-
ся, то ЭТО' значит, что ветер дует под /малым углом, и нужно повернуть
нос модели от ветра так, чтобы колебания кромки прекратились, а па-
рус наполнился ветром.
Поверните медленно1 модель так, чтобы она встала носом прямо про-
тив вентилятора, тогда ветер будет попадать в паруса с обеих сторон
паруса будут колебаться (происходит, как принято говорить, «запо-
ласкивание парусов»). Этот маневр называется поворотом! овер-
штаг и применяется для остановки парусного судна при приближе-
нии к доку или к причалу, или при лавировке (ходе против ветра).
Итак, модель с выбранными парусами направлена под некоторым
углом против ветра. Медленно поверните ее к вентилятору, пока паруса
не начнут заполаскиваться, и продолжайте поворачивать ее далее, пока
она не встанет носом по ветру, а затем повернется к ветру другой
стороной. После заполаскивания паруса начнут выгибаться в другую сто-
рону и, наконец, снова наполнятся ветром. Этот маневр называется ла-
вировкой, переменой галсов и применяется при зигзагообразном ходе
против ветра, когда нужно достичь точки, лежащей прямо в том на-
правлении!, откуда дует ветер.
Этот же маневр применяется для изменения курса» при ходе по ветру,
только в этом случае паруса меняют свое положение при попутном
ветре, дующем с кормы (фордевинд), а не противным •спереди (бейде-
винд). Для проведения этого маневра поставьте модель в положе-
ние по ветру так, чтобы гик грота практически находился под
прямым углом по отношению к шлюпке. Затем медленно поверните
шлюпку так, чтобы конец гика двигался по направлению к вентилятору,
буй
буй
Паруса полоща тс а и переходит
на другую сторону
/ Шлюпка идет
а против ветра
протидополож.галсом
Паруса стоят\ |\
под углом к бетру\111
Паруса убираются до тех пор,
пока ветер не перебросит их на
другую сторону
Нетер
Рис. 19. Опыты с парусной шлюпкой на столе
19
Шлюпка идет
против ветра
Шлюпка идет
под углом * ветру
2*
и наблюдайте за парусом. Когда ветер попадет в парус сзади, он пере-
бросит рею кругом на другую сторону шлюпки.
Этот маневр, называемый поворотом через фордевинд, может пред-
ставлять значительную опасность, если он произойдет самопроизвольно,
так как поворачивающимся гиком могут быть сбиты пассажиры, обор-
ваны снасти, сломана мачта и даже, наконец, ‘перевернута шлюпка.
Однако сознательное применение этого маневра, является вполне за-
конным, и его можно производить с полной гарантией безопасности,
в чем можно убедиться при помощи модели.
Поставьте еще .раз модель в положение хода4 по ветру, но nai этот
раз, поворачивая ее, постепенно выбирайте грот так, чтобы он стал!
почти параллельно лодке до того момента, когда ветер сможет задуть
сзади. Тогда поворот паруса можно будет регулировать, и его инерция
•и скорость движения не смогут оказаться слишком большими.
.Два последние маневра (поворот через фордевинд и поворот овер-
штаг) представляют собой, в сущности, один маневр, но проводимый
в двух противоположных направлениях: при ветре, дующем со стороны
носа (встречном), ход против ветра и со стороны кормы (попутном).
Понаблюдайте за моделью в положении хода по ветру. Для того чтобы
предупредить возможность самопроизвольного поворота паруса, моряки
обычно держат свои суда на таком курсе, чтобы ветер дул с кормы под
небольшим углом с противоположной стороны относительно положения
грота.
Все описанные маневры лодки на4 столе производятся просто! при по-
мощи поворачивания модели рукой. На настоящем) парусном судне
управление производится, конечно, при помощи руля. Посмотрите, как
действует руль мюдели при поворачивании румпеля: его действие проти-
воположно действию автомобильного штурвала!.
Если ‘нужно повернуть шлюпку налево (причем левая сторона1 опре-
деляется по направлению к носу), то румпель нужно повернуть направо.
Нужно помнить также, что если шлюпка дрейфует кормой вперед, то
рули действуют в обратном направлении. Если вам, читатель, когда-
нибудь придется управлять настоящей парусной шлюпкой и вы забу-
дете, как нужно поставить парус или руль, то просто поверните рум-
пель по направлению к парусу. Тогда шлюпка повернется против ветра
и остановится.
Во время опытов с моделью на столе можно получить ветер с любой
стороны, в условиях же настоящего плавания приходится приспосабли-
ваться к преобладающему ветру. Поэтому чрезвычайно важно точно
знать направление ветра и быть готовым к,его возможному внезапному
изменению.
Для того чтобы знать направление ветра, моряки обычно привязы-
вают к клотику или верхней ча!сти мачты флажок (флюгарка) или нитки
(ленты) к вантам около мачты. Старым «морским волкам» для опреде-
ления ветра достаточно' встать лицом к ветру и немного повернуть го-
лову таким образом, чтобы шум от ветра! в обоих ушах был одинако-
вым. Тогда лицо оказывается направленным) прямо против ветра. По-
пробуйте это проделать перед вентилятором. Если шум мотора не ‘Слиш-
ком силен, вы скоро постигнете эту науку. /
Научиться производить все вышеописанные маневры с примитивной
моделью на столе, значит, овладеть большей частью основ парусного
спорта. Такая практика да!ст возможность совершенно ясно представить
20
себе, что происходит во время каждого маневра при управлении! настоя-
щей шлюпкой.
ОСНОВНЫЕ СОРАЗМЕРНОСТИ В НАРУОНЫХ МОДЕЛЯХ.
ЧТО ТАКОЕ ЦЕНТР БОКОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Выше мы говорили, что каждое парусное судно должно иметь боль-
шой киль или шверт для создания о подветренной стороны надежного
сопротивления боковому дрейфу судна, так как иначе судно будет отне-
сено в сторону ветром. При наличии большого киля создается боковое
сопротивление, и давление ветра на парус заставляет судно двигаться
вперед. Сила ветра, действующая на парус, и форма паруса должны быть
такими, чтобы судно продвигалось именно в продольном направлении.
Проделаем такой опыт. Оставим вначале один главный парус—грот
(рис. 20а). Судно' будет держать курс на ветер, 'все время разворачи-
ваясь против ветра. Уберем главный парус и оставим один стаксель
(рис. 206). Немедленно мы получим обратный результат: судно будет
разворачиваться по ветру. Таким образом, судно как бы поворачивается
вокруг какой-то точки, подобно флюгеру. Стоит поставить оба паруса
(правильных размеров), и судно будет держать курс под прямым углом
к ветру.
Сопротивление воды боковому дрейфу корпуса? называется боко-
вым сопротивлением, а центральная точка его будет называть-
ся центром бок о в о го с о п р о т и в л е н и я.
Знание центра бокового сопротивления обязательно для каждой мо-
дели, так как без этого нельзя правильно установить мачту и спроекти-
ровать паруса.
Существует такой практический способ нахождения центра бокового
сопротивления: отрезают кусок картона и из него очень аккуратно вы-
Рис. 20. Опыты с парусом: а—грот разворачи-
вает шлюпку против ветра, б— стаксель разво-
рачивает шлюпку по ветру
Рис. 21. Опытное определение центра
бокового сопротивления подводной
части корпуса яхты
резают профиль подводной части модели. Вырезанную фигуру уравно-
вешивают на лезвии безопасной бритвы. Когда равновесие достигнуто,
надо слегка? нажать на фигуру пальцем, чтобы от острия ножа получи-
лась вдавленная линия, после этого фигуру развернуть градусов! на 90,
снова уравновесить и опять нажать.
ЦБС будет лежать как ра4з на пересечении линий, полученных от
надавливания на фигуру (рис. 21).
21
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ПАРУСОВ
Каждому понятно, что размер парусов играет немаловажную роль:
маленьким парусом не захватишь много ветра и полностью не исполь=
зуешь даровую энергию; возьмешь большой парус — того и гляди вет-
ром перевернет модель.
Формой, а главное размером парус должен строго соответствовать’
данному типу модели и ее величине.
Примерно площадь паруса для модели можно определить по фор-
муле:
Д = ЛДХВ (см*),
где
А — общая площадь парусности,
L — длина судна по грузовой ватерлинии,
В —наибольшая ширина корпуса модели,
К— коэфициент, изменяющийся в зависимости от остойчивости
судна от 1,3 — 1,5.
Например, для модели яхты длиной В 100 см и шириной в 21 см
размер площади парусов будет:
100 X 21 X 1,5 = 3 150 см2.
Размеры каждого в отдельности паруса, если их два, должны, разу-
меется, как-то быть между собой согласованы. Как правило, передний
треугольный парус (стаксель) всегда меньше заднего четырехугольного
(грот). Размер площади первого составляет 0,2—0,3 общей площади па-
русов, площадь второго — 0,8—0,7. Например, общая площадь парусов
3 000 кв. см распределяется так: на стаксель 900 кв. см, на грот
2 100 кв. см. Устройство паруса показано1 на рисунке 22.
УСЛОВИЯ, КОТОРЫМ ДОЛЖЕН ОТВЕЧАТЬ ПАРУС МОДЕЛИ
Рис. 22. Устройство паруса и его детали
Кроме соотв'еТствия паруса
размерам' данной модели, есть
еще два условия, которым па-
рус (ила паруса), если их два)
должен строго отвечать.
Первое условие — центр па-
руса (а если их два, то' общий
центр парусности) должен быть
расположен по возможности
ниже. Во всяком случае рас-
стояние центра паруса от ниж-
ней его кромки (шкаторины) не
должно быть больше, чем .рас-
стояние между бортами. Чем
ниже расположен центр паруса
(или парусности), тем меньше
вероятны перевертывания мо-
дели; наоборот, чем выше он
расположен, тем больше риска
подвергнуть свою модель купанию и намачиванию парусов и выходу из
очередного тура состязаний.
22
Второе условие — парус (или паруса*) должен быть так расположен»
чтобы центр парусности находился прямо над центром бокового сопро-
тивления или немного с выносом.
Соблюдение второго условия имеет существенное значение в то)м
смысле, что дает наибольшие выгоды и удобства при управлении мо-
делью.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ПАРУСА
Площади парусов треугольной формы вычисляются так же, как пло-
щади треугольника. Площадь же треугольника!, как мы знаем, «равна
половине произведения основания на высоту.
У четырехугольного косого паруса площадь вычисляется так: сна-
чала проводят диагональ, которая делит, его на два треугольника, а за-
тем определяют площадь каждого из них. Сумма площадей обоих
треугольников дает площадь всего четырехугольного паруса.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ПАРУСНОСТИ
Центр парусности (ЦП) сложной системы парусов^судна определяют
йутем вычисления центра каждого паруса в отдельности. Общий центр
парусности расположен на линии, соединяющей центры парусности от-
дельных парусов, ближе к большому парусу. Метод определения центра
парусности виден на рис. 23. Как сказано выше, сначала определяют
ЦП для отдельных парусов обычным способом нахождения центров
геометрических фигур. Площадь четырехугольных парусов) предвари-
тельно разбивают на треугольники. После этого проводят из центра
каждого паруса? две параллельные линии, на которых в произвольном,
— Линия № действия
t>— ff
© Центры /яреуеа/м/ш/пМ
© Центры совмещения
треугольнике#
® Центры совмещения
efi0О?а и СтоПССЛЯ ~
но одинаковом для
обеих линий линей-
ном? масштабе откла-
дывают площади со-
вмещаемых парусов,
причем площадь
большого , паруса
(обычно грота) от-
кладывают на линии,
выходящей из цен-
тра малого паруса,
и наоборот, площадь
меньшего паруса от-
кладывают на линии1,
выходящей из цен-
тра! большого пару-
са.
Соединив одной
прямой внешние кон-
цы линий, показыва-
ющих линейно вели-
Рис. 23. Определение центра парусности чину площади, а Дру-
гой — найденные ра-
нее ЦП отдельных
парусов, находят точку пересечения этих двух прямых, которая и яв-
ляется общим центром парусной системы.
23
ЦП парусного вооружения судна должен быть несколько впереди
центра (бокового сопротивления (ориентировочно на 7—10% длины
модели).
Показателем того, что центр парусности ^находится на своем месте,
служит поведение модели при ветре (рис. 24). При правильном расчете
модель с прямо поставленным рулем не должна разворачиваться по
ветру (уваливаться), а, наоборот, слегка становиться против ветра (при-
водиться).
Рис. 24. Расположение центра парусности относительно центра боко-
вого сопротивления и поведение модели
Если центр парусности (ЦП) слишком сильно вынесен вперед по
отношению к ЦБС, модель будет уваливать, т. е. становиться кормой
к ветру. Если же центр парусности будет расположен позади центра
бокового сопротивления, то модель всегда будет стремиться стать но-
сом против ветра.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Оборудование моделестроительной
мастерской
Для работы кружка юных судостроителей нужно хотя бы на время
занятий кружка отвести отдельную комнату. Во дворцах пионеров, домах
культуры водные лаборатории имеют часто самостоятельные, хорошо
оборудованные кабинеты.
В- школах кружки обычно занимаются в пионерских комнатах или
других помещениях, не приспособленных для занятий того- или иного
кружка, поэтому все инструменты. хранить надо в закрытом шкафу>
а модели на специальных стеллажах.
Для хранения инструментов необходимо иметь какой-либо шкаф
(рис. 25). В хорошо оборудованных лабораториях следует иметь спе-
циальные шкафы, а школьным кружкам надо приобрести инструменталь-
ные шкафчики-передвижки, которые при случае можно выносить на
летние площадки.
Рис. 25. Шкафы для хранения инструментов
25
В шкафу каждый инструмент должен всегда быть «а определенном
ему месте, и моделисты с первых же дней должны придерживаться по-
рядка и аккуратности, укладывая вое инструменты и материалы после
работы на свои места. От небрежного хранения инструменты портятся,
ржавеют и притупляются.
Рис. 26. Верстак для обработки дерева, рабочая доска для работы на столе и инст-
румент судомоделиста
Для работы кружковцев можно использовать любые столы. Для того
чтобы не портить крышек, рекомендуем накрыть их досками или тол-
стой фанерой на подрамнике. Крышку прикрепляют к столу металли-
ческими струбцинками (рис. 26).
Столярный верстак представляет собой рабочий стол, специально
приспособленный для распиловки и обстругивания досок, реек, для
выдалбливания корпусов моделей. Существуют различные типы верста-
ков. У нас распространен верстак немецкого типа.
Верстаки американского типа (рис. 26) более удобны для работы
моделистов, они устроены проще и прочнее. Такой верстак легче по-
строить своими силами.
За верстаком нужен некоторый уход. Для того чтобы крышка не
разбухала, ее тщательно пропитывают горячей олифой, а винты, чтобы
их не «заедало» в гайках, смазывают сухим мылом или натирают по-
рошком графита или талька. Крышку верстака нужно оберегать от
зарубок, царапин и т. п., подкладывая при долблении и сверлении
сквозных отверстий кусок доски. Клей, попавший на верстак, необхо-
димо счищать, так как всякие неровности на крышке вредят качеству
работы.
Для смахивания стружек и пыли с верстака надо иметь щетки.
Школьные кружки и моделисты-одиночки не всегда могут распола-
гать столярным верстаком. В таком случае можно обойтись обыкновен-
ным прочным столом.
26
На столе можно прикрепить упор с вырезом для строгания, само-
дельные тиски с болтом. Для строжки к обыкновенному столу можно
добавить толстую равную доску, привинчивая ее железными струбцин-
ками к крышке. На левом конце доски можно сделать отверстия для
гребенок, а справа поместить длинный винт. Гайка для него заделы-
вается в дерево снизу. Перед концом винта делают прорез длиной
в 10—15 см, в> котором ходит подвижная гребенка.
Приспосабливая стол под верстак, необходимо также изготовить
подставку для работающего, так как стол обычно несколько выше вер-
стака.
Инструменты. Одним из самых ходовых инструментов является
острый перочинный нож. С его помощью моделист обрабатывает детали
рангоута, окончательно отделывает корпус и другие мелкие поделки.
Ручка ножа должна быть деревянная, большая, удобная для держания.
Нож, когда им не работают, надо держать закрытым.
Затем нужно иметь шерхебель, рубанок, фуганок и горбатик. Пер-
вым пользуются для того, чтобы снять (грубо) древесину с обрабаты-
ваемой заготовки; вторым выравнивают заготовку и придают ей глад-
кую поверхность; фуганок необходим для более точного выравнивания
дерева, главным образом больших площадей; горбатик требуется для
выстругивания вогнутых цилиндрических поверхностей, например, для
снятия дерева в носовой части модели (скулы), в кормовой и т. п.
(рис. 27).
Рис. 27. Рубанки для обработки корпусов моделей
Для обстругивания реек, мачт, тонких планок рекомендуется при-
менять рубанки малого размера. Хорошо иметь также хотя бы один
металлический рубаночек. Для распиловки досок и фанеры нужны луч-
ковая пила или ножовка, а для выпиливания фанеры — лобзик.
27
Лобзик — основной инструмент мастера-любителя. С его помощью
можно выпиливать детали из фанеры, эбонита, из граммофонных пла-
стинок, из целлулоида и фибры.
Специальные пилки для металла дают возможность выпиливать
детали из листового цинка, алюминия, латуни. Лобзик — необходимое
Рис. 28. Самодельный механический лобзик
орудие производства всякого любителя мастерства, моделиста, радио-
любителя.
Ручной лобзик, правда, мало производителен, пилки при малейшем
перекосе часто ломаются. Огромное ускорение работы достигается
с помощью механического лобзика, где движение руки, находящейся
все время на весу, вниз и вверх заменяется движением вращательным^
которое передается уже рамке лобзика, и пилка движется вверх и
вниз механически.
Такой лобзиковый станок (рис. 28) нетрудно сделать самому. Он
значительно увеличивает производительность работы, уменьшает брак
и экономит пилки.
Для обработки обводов корпусов и грубой обработки деревянных
деталей или заготовок понадобятся рашпили по дереву с разными на-
сечками (рис. 29).
Для выдалбливания корпусов нужно иметь набор долотьев и ста-
месок плоских и полукруглых. Долотья и стамески должны быть хоро-
шо заправлены и насажены правильно на ручку. Для работы стамеской
или долотом нужно иметь деревянный молоток или киянку.
Грубая обработка внешних контуров корпусов модели производится
стругом — Широким лезвием с двумя рукоятками.
Для просверливания отверстий необходимо иметь коловорот с ци-
линдрическими сверлами и ручную дрель с набором сверл.
Из других инструментов понадобится набор напильников (драчевых^.
личных) разной формы (плоской, квадратной, полукруглой, круглой,
треугольной). Для мелких работ необходимо иметь набор надфилей.
Необходимы также настольные и ручные тисочки, ножницы по ме-
таллу, плоскогубцы, круглогубцы, кусачки, малый и большой молотки>
28
зубило, крейсмессель, пробойник,
бородок и паяльник с набором
для паяния.
Для варки столярного клея по-
требуются клеянка (рис. 30), спир-
товка', примус или керосинка. В
городах можно применять элек-
трические клеянки и паяльники.
Из двух консервных банок, вхо-
дящих одна в другую, можно са-
мому сделать хорошую клеянку.
Для точного и аккуратного вы-
полнения моделей необходимо
иметь хотя бы некоторые измери-
тельные и контрольные инстру-
менты.
Для измерений и разметки слу-
жат деревянные или металличе-
ские складные метры, металличе-
ские линейки. Размечают и выве-
ряют углы наугольниками. Для
разметки параллельных линий не-
обходимо иметь рейсмас, а для
Рис. 29. Инструменты, необходимые для
обработки металла: А—настольные тиски,
^—ручные тиски, рашпили и напильники
вычерчивания окружностей — же-
лезный циркуль.
Закрепляют детали или изделия
деревянными или металлическими
струбцинками.
В качестве измерительных инструментов при постройке моделей и
двигателей необходимы: стальная линейка, разметочный циркуль, про-
стейшие кронциркуль и нутромер или лучше пружинные кронциркуль
или нутромер (рис. 31).
Рис. 30. Клеянка
Некоторые приемы измерений. Кронциркулем может быть опреде-
лен размер с точностью до 0,1 мм, но для этого требуются хороший
навык и выработавшаяся высокая чувствительность рук. Ножки крон-
циркуля при окончательной их установке во время измерения должны
слегка касаться поверхности изделия, что определяется силой нажатия
руки на кронциркуль, перемещаемый то вниз, то вверх.
При измерении кронциркуль должен находиться в плоскости изме-
ряемого сечения. Так, например, при измерении диаметра вала, необхо-
димо, чтобы кронциркуль находился в * плоскости, перпендикулярной к
29
оси вала. При малейшем» перекосе кронциркуля его ножки несколько
разойдутся и покажут неверный размер.
Точно так же нетерпим перекос и при измерении изделий с по-
мощью нутромера.. Нутромер при измерении диаметра отверстия должен
Рис. 31. Измерительные инструменты
своей осью совпадать с осью измеряемого отверстия. На рис. 32 пока-
зан нутромер в двух положениях: в первом, когда оси его и отвер-
стия совпадают, размер будет снят точно, а во втором, показанном
пунктиром, размер из-за перекоса нутромера увеличится.
Определение размера изделия, снятого кронциркулем, или установ-
ка ножек его на заданный размер производится путем отсчета по де-
лениям линейки. Для этого торец нулевого, деления линейки следует
упереть в одну из ножек кронциркуля (рис.’ 33). Тогда конец другой
ножки укажет на шкале линейки размер изделия. При установке но-
жек по заданному размеру одной из них следует упирать в торец ли-
нейки, а другую, перемещая, устанавливать на соответствующее дан-
ному размеру деление.
Существенную часть работ над двигателями составляет расточка
внутренних диаметров деталей, требующая большой точности. Поэто-
му надо измерять диаметры изделия несколько раз как во время работы,
так и по окончании ее.
Внутренние диаметры деталей измеряют нутромером и кронциркулем.
Нутромер должен стоять перпендикулярно по отношению к отверстию,,
а ножки его должны быть раздвинуты внутри измеряемого изделия и
плотно прилегать к стенкам. Вынимать нутромер надо осторожно, не
нарушая расстояние между ножками. Если требуется большая точность,
измерения, то и работу с нутромером надо производить туго раздвигаю-
щимся нутромером, как можно аккуратнее.
Когда нутромер вынут, его прикладывают к мерной линейке и де-
лают отсчет. При более точном измерении употребляют штангенцир-
куль, как показано на рис. 38. Штангенциркуль дает точность до 0,1
или 0,01.
30
В мастерских моделистов-конструкторов распространен штангенцир-
куль с нониусом с точностью 0,1 мм системы «Колумбус» (рис. 34). Он
состоит из масштабной линейки 1, с прикрепленной наглухо ножкой
с концами 2 и 4 и движком 3. На масштабе нанесены две шкалы:
верхняя — дюймовая и нижняя — метрическая.
Движок может передвигаться по
масштабу и устанавливаться в лю-
бом положении. Он снабжен окном,
на срезанных кромках которого на-
несены нониусы: (вверху — дюймо-
вые, внизу — метрические. Винт 7 и
гайка 5 служат для закрепления
движка в любом положении. После
затягивания гайки 5 движок не мо-
жет быть сдвинут с места. С обрат-
ной стороны масштаба к движку
присоединена узкая линейка 6, кото-
рая помещается в пазу, простроган-
ном в теле масштаба.
При перемещении движка, когда
поверхности ножек 2 и 3 прикаса-
ются друг к другу, нули Обоих но-
ниусов совпадают с нулями соответ-
ствующих шкал масштаба. При этом
Рис. 32. Измерение
диаметра отвер-
стия нутромером
Рис. 33. Отсчет
размера по линей-
ке
же положении совмещаются ме-
жду собой измерительные поверхности 4, а конец линейки б совпадает
с правым концом масштаба. В указанном положении штангенциркуль
установлен на нуль. При измерении штангенциркуль устанавливают на
различную величину, в зависимости от размеров измеряемого изделия.
Численная величина установленного размера отсчитывается по одной из
шкал и по соответствующему нониусу.
Рассмотрим вкратце устройство нониуса с точностью х/ю мм. Если
мы возьмем масштаб, приложим к нему вдоль оси параллельно шкале
линейку без деления, нанесем на этой линейке два штриха на рассто-
янии 9 мм один от другого и разделим затем полученный отрезок на
s
Лргшер гл/бию/
Рис. 34. Пример применения штангенциркуля «Колумбус»
десять равных частей, то и получим так называемый нониус, служа-
щий для производства отсчетов с точностью до Vio шт.
Сущность полученного нами нониуса заключается в том, что отре-
зок длиной в 9 мм разделен на десять равных частей, следовательно,
31
каждое деление нониуса равно 9/ю мм, т. е. каждое деление нониуса
меньше миллиметра на 1/ю. При расположении нониуса так, чтобы нуль
его совпадал с нулем масштаба, все деления нониуса, за исключением
десятого, не совпадут с делениями масштаба, десятое же деление но-
ниуса будет совпадать с девятым делением масштаба. Зная, что каж-
дое деление нониуса меньше деления масштаба на Vio мм, можно ска-
зать, что первое деление нониуса не дойдет до первого деления мас-
штаба на
1 — 9/ю = Vio мм\
второе деление нониуса не дойдет до второго деления на
2 —2X9/io = 2/io мм\
десятое деление нониуса не дойдет до десятого деления масштаба на
10— ЮХ9/ю = 10/ю мм,
или на I тити, т. е. совпадает с девятым делением масштаба.
Наиболее распространенные штангенциркули «Колумбус» имеют раз-
меры 120—150 мм. Изготовляются они из стали и во избежание изно-
са закаливаются.
Описанная конструкция штангенциркуля весьма универсальна, так
как дает возможность производить наружные и внутренние обмеры из-
делия, а также обмеры глубины или высоты изделия.
При производстве измерения необходимо следить за правильной ус-
тановкой штангенциркуля по отношению к изделию. При обмере ци-
линдрического тела ножки штангенциркуля должны лежать в плоско-
сти, перпендикулярной к оси изделия. При несоблюдении этого размер
окажется преувеличенным. Кроме того, неправильным измерение мо-
жет получиться и при неисправности самого инструмента.
Основными дефектами штангенцир-
куля чаще всего являются несовпадение
нуля нониуса с нулем соответствующей
шкалы масштаба, несовпадение конца ли-
нейки 6 с концом масштаба, забоины и,
неравномерный износ на рабочих поверх-
ностях 2 и 3 и, наконец, разработка
движка, слабый его ход.
Все эти дефекты влияют на конечные
результаты обмера и в случае обнаруже-
ния одного из указанных дефектов штан-
генциркуль должен быть изъят из обра-
щения и направлен в ремонт.
Защита паяльника от перекала (рис. 35).
Для того чтобы при длительных переры-
вах между пайками не нужно было вы-
Рис. 35. Приспособление для защи- ключать паяльник, а также, чтобы остав-
ты электропаяльника от перекала ленный на долгое время включенным в
сеть паяльник не перегревался, можно
сделать к нему несложное дополнение, сущность которого понятна из
приведенного рисунка.
Это дополнительное устройство состоит из электролампочки и пе-
реключателя, представляющего собою две латунные пластинки. Верх-
няя пластинка переключателя неподвижна, а нижняя (свободный ее ко-
нец) под тяжестью паяльника должна опускаться. Эта пластинка одно-
32
временно служит и подставкой для паяльника. При снятом паяльнике
свободный конец нижней пластинки поднимается и соприкасается с
верхней пластинкой.
Лампочка, паяльник и переключатель включаются в электросеть так
(см. рисунок), что при снятом с подставки паяльнике лампа и паяль-
ник оказываются включенными параллельно в сеть. В этом случае че-
рез обмотку .паяльника будет протекать максимальной силы электри-
ческий ток, и поэтому паяльник будет нормально нагреваться. Как
только паяльник будет положен на подставку прибора, пластины пере-
ключателя разомкнутся, в результате чего электролампа окажется
включенной последовательно с паяльником. Вследствие этого сила то-
ка, протекающего через обмотку паяльника, резко уменьшится, и па-
яльник без всякого вреда для него можно будет оставлять под током
в течение очень долгого времени.
Лампа подбирается такой мощности, чтобы через цепь протекал
ток, способный все время поддерживать температуру паяльника на нор-
мальном уровне.
Для обычного электрического паяльника средних размеров придет-
ся- взять лампочку мощностью в 60 ватт.
Для отделочных работ нужно иметь набор кистей, а для изготов-
ления чертежей моделей — чертежные инструменты, чертежную доску,
готовальню, рейсшину, угольник и набор лекал.
Знакомство с простейшими литейными работами позволит модели-
сту изготовить кнехты, винты и другие детали.
Строить двигатели для моделей судов можно только в оборудован-
ных мастерских дворцов и домов пионеров и в мастерских детских
технических станций.
Заранее говорить о материалах трудно, так как все зависит от воз-
можностей кружка и от избранных для работы конструкций.
В спецификациях, прилагаемых к типовым моделям, указывают ма-
териалы, необходимые для постройки.
3 Юный моряк-конструктор
ЧАСТЬ
ТРЕТЬЯ
Постройка моделей
ПРОСТЕЙШАЯ ЯХТА № 1
Эта модель — долбленой конструкции. Она очень проста и ее лег-
ко можно построить в школе, дома, в лагере. Ходовы<е качества ее ни-
сколько не хуже, чем! у сложных парусных судов. Начинающим строи-
телям! кораблей мы рекомендуем) эту модель. Общий вид и основные
детали ее показаны на рис. 36.
Требуемый материал. 1) Корпус — 1 брусок 50 X 100 X 320 мм, липа.
2) Киль—1 болт 6X100 мм, сталь. 3) Свинцовый балласт (бульб)
285 г, свинец. 4) Палуба— 1 доска 8 X 183 X 320 мм, сосна. 5) Мач-
та — 1 рейка 8 X 8 X 440 мм, сосна. 6) 1 рейка 6 X 6 X 135 мм,
сосна. 7) Бушприт — рейка 6X6X82 мм, сосна. 8) Гафель (размер по
чертежу), сосна. 9) Гик (размер по чертежу), сосна. 10) Руль (размер
по чертежу), жесть. 11) Рулевое управление (размер по чертежу),
жесть. 12) Погон (размер по чертежу), стальная проволока 2-м м.
13—15) Грот,'стаксель, топсель (размеры по чертежу), батист, модепо-
лам. 16) Утки — 4 шт., латунь, медь. 17) Блок — 4 шт., фибра, граммо-
фонные пластинки. 18—19) Фалы, бакштаг, нитки особой прочности. Та-
келаж, винт с петлей — 12 шт. Парусные кольца (люверсы) — 25 шт.
Подставка'. А) Основание. Б) Брусья. В) Стойки — из липы, бере-
зы, сосны.
Постройка. 1. Возьмите прямослойный брусок липы, а если ее нель-
зя достать, то осины или березы размером 50X100X320 мм. Выстро-
гайте на четыре угла брусок размером 45X76X310 мм (рис. 37,, 38).
2. Разбейте циркулем-измерителем, как показано на рис. 372 кор-
пус на части, согласно чертежу модели (рис. 39).
3. Отпилите углы пилой, как показано на рис. 37я, оставив запас на
сторону в 3—4 мм для последующей обработки.
4. Стругом придайте форму обводам корпуса, как показано на
рис. 374.
5. Отпилите днищевые углы, как показано на рис. 37ч.
6. Привинтите блок к верхней плоскости болванки корпуса (за этот
блок корпус будет прикрепляться при последующей обработке обводов).
7. Придайте корпусу соответствующую форму, как показано на
рис. 37в.
34
8. Сделайте приспособление в виде ложа (подушку), чтобы кор-
пус можно было закрепить для последующего выдалбливания внутри
(рис. 377). Для этого могут быть использованы срезанные углы от
бруска, из которого делается яхта. Корпус должен быть укреплен
в верстаке.
Рис. 36. Модель парусной яхты простейшего типа
9. Аккуратно выдолбите внутреннюю сторону корпуса так, чтобы
стенки были толщиной в 6,5 мм, кроме носовой и кормовой частей ях-
ты, которые должны быть более толстыми. Для работы применяйте
полукруглую стамеску или долото.
з*
35
10. Надо не забыть, что стенки в корме для рулевого управления
должны иметь достаточную толщину.
Деревянный киль (деталь 2, рис. 36). Его делают из сосновой бол-
ванки по размерам, указанным в чертеже на рис. 50. В центре киля
высверливают отверстие диаметром в 6 мм.
Рис. 37. Последовательные операции постройки корпуса яхты
Формовка и отливка бульба для киля. Для придания устойчивости
к килю яхты привинчивают балласт (бульб), который отливают из рас-
плавленного свинца. Модель бульба изготовляется из липы по разме-
рам, указанным в чертеже (рис. 39).
36
Модель покрывают асфальтовым лаком и затем формуют в гипсе.
Сущность формовки состоит в следующем). В коробку из картона
укладывают смазанную вазелином модель так, чтобы ее можно было
вынуть из гипса хотя бы с некоторой подрезкой.
Залив коробочку пипсом, дают ему затвердеть. Затем перевертыва-
ют форму, подчищают модель и аккуратно вынимают ее. По плоскости
разъема прорезают в формах каналы (литники и отдушины). На кра-
ях опоки делают два-три выреза. В верхней половине по этим вырезам
отольются зубцы, и, таким образом, обе половины будут точно совпа-
дать.
Всю поверхность подготовленной таким образом формы смазывают
вазелином, вкладывают модель на свое место и устраивают борты во-
круг формы, образуя тем самым как бы верхнюю опоку, куда затем
опять наливают гипс. После затвердевания гипса модель вынимают,
форму снова подчищают, тщательно просушивают и заливают расплав-
ленным свинцом. Во время заливки свинца необходимо установить
болт диаметром 6 дам, которым затем бульб будет привинчиваться вме-
сте с килем к корпусу яхты.
Укрепление киля на корпусе. Справляясь с чертежом, обработайте
напильником отливку бульба и плотно пригоните его к деревянному
килю. При помощи болта прикрепите киль к корпусу, предварительно
намазав место соединения столярным клеем. Киль укрепить надо на
расстоянии 136 мм от кормы (рис. 39).
Палуба. Вырежьте из доски палубу, соответствующую форме закон-
ченного судна, и прикрепите к корпусу столярным клеем). Для прочно-
сти палубу можно укрепить гвоздиками без головок. Аккуратно обст-
ругайте палубу со всех сторон так, чтобы она выходила за корпус на
2 мм, обработайте поверхность ее шкуркой и покройте эмалевой крас-
кой. Отступя от носовой части 100 мм, просверлите в палубе отверстие
для мачты диаметром) 8 мм. Сверло должно быть углублено также в
днище на 2—3 мм для установки мачты.
Рис. 38. Проведение плавной кривой и способы отметки
37
Мачта, гафель и бушприт. Изготовьте мачту из сосновой квадрат-
ной рейки. Для того чтобы сделать рейку круглой, ее держат в одной
руке и все врем^ поворачивают, пока строгают другой рукой, воору-
женной маленьким рубанком.
Afovma
НИ -
Рис. 39. Чертежи корпуса и детали простейшей яхты
Окончательное округление можно производить напильником и стек-
лянной бумагой. Подобным же образом изготовляют гик, рей, гафель.
Перед ввертыванием винтов с петлями необходимо один конец мачты,
гика, гафеля и бушприта ровно обмотать ниткой. Обмотанные концы
желательно покрыть лаком или эмалитом. Нитка предохранит концы
деталей от расщепления, возможного при ввертывании винтов.
Руль и, рулевое управление. Перо руля делают из луженой толстой
жести (можно взять от консервной банки). Широкую часть припаивают
к отрезку проволоки диаметром 3 мм. Сектор рулевого управления из-
38
готовляют из железа. Зубчики выпиливают трехгранным напильником.
Когда все будет готово, рулевое управление собирают и укрепляют на
модели согласно чертежу.
Отделка яхты. Красить модель можно эмалевой краской. Лак также
очень подходящ для работ такого типа. Перед покраской корпус надо
раза два покрыть грунтовкой, тщательно зачистив ее затем шкуркой.
Грунтовку приготовляют из сухого мела и натуральной олифы с при-
месью небольшой доли масляного лака. Далее покройте весь корпус
яхты грунтовкой и, когда она высохнет, протрите стеклянной шкуркой
и снова покройте с последующей зачисткой.
Корпус можно покрасить два раза белой эмалевой краской. Ниже
ватерлинии обычно красят красной краской.
Рис, 41. Стенд для крепления
модели
Палуба, мачта, гик, гафель и бушприт должны оставаться натураль-
ного цвета — их покрывают масляным лаком, слегка подкрашенным ко-
ричневой краской.
Оснастка. На рис. 36 показан упрощенный тип оснастки. Паруса вы-
краивают из легкой белой материи — батиста или модеполама. Во избе-
жание ошибок при кройке парусов сначала делают выкройки из ватма-
на или картона и по выкройке уже вырезают паруса с припуском в
6—7 мм на шов (рис. 40).
Сборка. Когда все детали готовы, их собирают по чертежу. Собран-
ная модель должна храниться на подставке (рис. 41}.
Модель готова, и в хороший летний день ее можно запустить на
подходящем водоеме.
СКОРОСТНАЯ ЯХТА № 2 О АВТОМАТИЧЕСКИМ
УПРАВЛЕНИЕМ
Простота конструкции, большая скорость хода и автоматическое
управление — вот отличительные черты описываемой яхты (рис. 42).
Модель представляет собой одномачтовое парусное судно с V-об-
разным днищем; длина корпуса — 735 мм, ширина— 178 мм. Конструк-
ция этой модели позволяет избежать обычных для других образцов
39
моделей сложных процессов вырезания и выдалбливания бруска дере-
ва. Киль и форштевень яхты № 2 сделаны из одного куска дерева; две.
боковые планки соединены у форштевня водонепроницаемым швом.
Автоматическое управление значительно упрощено.
Рис. 42. Яхта скоростного типа с ав-
томатическим управлением
Постройка корпуса. Прежде всего,
приготавливают и размеряют плазовую
доску 19X200X800 мм, как показано
на -рис. 43. Вырезав шаблонный шпан-
гоут 1 (миделыппангоут) и клинообраз-
ный шпангоут 2, их скрепляют времен-
но двумя винтами так, чтобы вырезы
для киля совпали. Вырежьте из одной
доски киль и форштевень, сострогав
края, как показано на рис. 44. (Этот
рисунок деталей дан в клетках для
удобства увеличения чертежей.) Да-
лее надо просверлить отверстие в ки-
ле, в точке F. *
Расположив все детали на плазовой
доске таким образом, чтобы носовой
конец киля был в точке А, а шаблон-
ный шпангоут (миделыппангоут) стоял
на линии ВС, намазывают киль клеем
в точках А и F, шаблонный шпангоут
по ВС и кормовой шпангоут (транец)
по линии ДЕ. Скрепив все детали с
плазовой доской струбцинками, остав-
ляют клей сохнуть на сутки (рис. 43).
Далее скрепляют вместе боковые
планки и обстругивают их, добиваясь,
чтобы форма их была совершенно одинаковой.
В точке Д двумя винтами привинчивают боковую планку 5, сгиба-
ют ее затем вокруг двойного шпангоута и прикрепляют к форштевню
двумя винтами — около палубы и около скулы. Срежьте конец А так,
чтобы плоскость его была параллельна другому концу киля. Укрепив
планку 6 в Е, согните ее вокруг мидель-шпангоута до форштевня в
точке А, не доводя до планки 5. Подстругать ее надо так, чтобы со-
единение получилось плотным). С форштевнем! планки 6 соединяются
двумя винтами. Перед тем как ввернуть винт, обязательно просверли-
вайте отверстия. Кормовой шпангоут 3 с килем в> точке F соединяют
винтом.
Для того чтобы снять конструкцию с плазовой доски, вынимают
винт, соединяющий клинообразный шпангоут с шаблонным, и затем тон-
ким ножовочным Полотном (пилой) отпиливают склеенные части в А
и ДЕ.
В киле, перпендикулярно палубе на расстоянии 190 мм от кормы
просверливают отверстие диаметром 3 мм, а с внутренней стороны киля
просверливают отверстие диаметром 6 мм, глубиной 3 мм для трубы
рулевого управления, (гельмпорт). Теперь вставьте палубный стрингер
в вырезы форштевни, мидель-шпангоута и кормового шпангоута (тран-
ца) и укрепите его винтами, просверлите отверстие диаметром 6 мм
в соответствии с отверстием в киле и поставьте на место трубу руле-
вого управления (гельмпорт).
40
В середине палубной балки (стрингера) в местах расположения бим-
сов (шпангоутов) ставят отметки и отмеривают расстояния до боковых
планок; затем ставят с обеих сторон боковые планки так, чтобы их на-
ружные края находились на одинаковом расстоянии от палубного стрин-
гера.
Установив бимс перед трубой рулевого управления, его укрепляют
винтом, проходящим через боковые планки. На расстоянии 240 мм от
носа между килем и палубным стрингером вставляют балочку (рейку),
а перед ней устанавливают еще один бимс. Замажьте замазкой простран-
ство вокруг трубы рулевого управления около киля для предупрежде-
ния просачивания воды внутрь корпуса.
Прикрепив кусок наждачной бумаги (стеклянной шкурки) к куску
дерева величиной в 150 мм, один край куска кладут на киль, а другой
на боковую планку и шлифуют края, начиная от носа, до получения
плавной кривой от носа до кормы.
Ллазв/ая SocKa для сЛш/ш /fiwwaz
Рис. 43. Сборка корпуса
Для днища вырезают фанеру требуемой формы, намазывают ее тон-
ким слоем водоупорного казеинового клея «каско» и прикрепляют про-
волокой одну из днищевых планок к корпусу у носа и у кормы. Планки
днища прибивают маленькими гвоздиками к боковой планке и килю, за-
тем срезают головки гвоздей заподлицо с планками и отшлифовывают
шкуркой. При прикреплении днищевых планок место соприкосновения
с килем и боковыми планками намазывают казеиновым клеем «каско».
41
Рис. 44. Чертежи деталей корпуса
После прикрепления планок их надо обстругать, чтобы они были
заподлицо с боковыми планками и правильно расположены относительно
киля. То же самое надо проделать с противоположной стороной; пос-
леднюю планку соединяют внакладку с первой планкой у киля и об-
стругивают таким образом, чтобы край приходился в центре киля. Ме-
сто соединения внакладку подчищают лезвием бритвы и замазывают
водоупорной замазкой, а внутреннюю поверхность корпуса покрывают
слоем масляного лака. Укрепленную посредством клея палубу отшли-
фовывают шкуркой и покрывают лаком. Корпус покрывают слоем бело*й
эмалевой краски и тремя слоями масляного лака.
Для изготовления свинцового киля (бульба) прежде всего делают
деревянную форму (модель) соответствующих размеров». В верхнем конце
пропиливают канавку глубиной 12 мм и вставляют в йее кусок луженой
жести размером 19 X 230 мм. Форму покрывают лаком.
Рис. 45. Закрепление киля на плазовой доске
42
Когда лак высохнет, форму смазывают жидким маслом и ставят вер-
тикально на смазанное маслом стекло, как показано на рис. 46. Сделав
для удержания гипса деревянную -рамку, за-
ливают форму с одной стороны густым
раствором гипса. Когда гипс затвердеет,
удаляют часть его, попавшую на другую
сторону; затем смазывают затвердевший
гипс маслом и заливают вторую половину.
Половинки затем разделяют -и вынимают
деревянную форму и железо.
Гипс просушивают у печки в течение
трех часов, ставя его в ящик с песком,
вставляют железо на место, в» щель, и осто-
рожно выливают в форму расплавленный
свинец. Выливать свинец во влажную фор-
му очень опасно, так как может произойти
взрыв. Когда свинец остынет, его выни-
мают из формы, удаляют металлическую по-
Рис. 46. Отливка свинцового
бульба
лосу и опиливают отливку напильниками.
Киль и перо руля вырезают из листовой жести по рис. 47. Далее
надо просверлить десять отверстий для винтов, соединяющих киль с кор-
Комцо
Крепление кщр к корлуеу
Муфта
Грот
с дину одни бульб
Грот-фал—
-126
f 1 бушприт длина 606м \олщина6.5мм
Ген грота биом. 0,5мм, длина ^520мм
йпенш Аюм. Ммнрш* ММим 'Уя Ьяж Мы. йммЬом
бупмГ с—п «-и :: ~
/ИуН Мачта диам. 12,5мм, длина686мм. бинт без голод Ни
Металлич муфта
Хиль (лиетодае железо);
Рис. 47. Детали скоростной яхты
43
пусом, и отогнуть фланцы, как показано на рисунке. Раззенковку отвер-
стий под шурупы следует производить очень внимательно. Свинцовый
киль (бульб, рис. 46) приклепывается к килю медными заклепками. Киль
и руль следует окрасить зеленой эмалевой краской.
К рулю припаивают медную или латунную проволоку . диаметром
3—3,5 мм. Укрепив руль на центральной части корпуса, пропустите
проволоку через трубу (гельмпорт) и согните эту проволоку для исполь-
зования в качестве румпеля. Нижний конец пера руля с килем соеди-
няют проволочным кольцом. Механизм автоматического управления по-
казан на одном из рисунков.
Для парусов берут материю (батист, модеполам) шириной 900 мм;
разрезать материю следует так, чтобы волокна ткани шли под прямым
углом к краю паруса; на шов надо прибавить 6—7 мм материи. Главную
мачту делают из деревянной рейки диаметром 12 мм, а верхнюю мачту
(стеньгу), рей и гик — из реек диаметром 9 мм. Мачты соединяются
маленькой металлической муфточкой.
Установите паруса и снасти, как показано на рис. 47, и яхта готова
к плаванию.
Для плавания по прямой фал от реи пропускают через ушко болта
(винта) и привязывают к утке, однако для плавания по ветру фал сна-
чала пропускают через маленькое кольцо, припаянное к румпелю, как
показано на рис. 48.
Список материалов
Название детали Название материала Толщина в мм Ширина в мм Длина в мм Количество
Плазовая доска Сосна 19 200 800 1
Киль, форштевень, корма 10 100 720 1
Верхние боковые планки и палубные стрин- геры » 6,5 150 820 1
Клинообразный и шаблонный шпангоуты я 10 100 180 2
Форма для свинцового киля . я 25 40 160 1
Палуба Фанера 2,5 200 750 1
Планки для днища я 2,5 115 190 2
Главная мачта Сосновая 12 — 760 1
Верхняя часть мачты и реи рейка я 9,5 — 1 525 1
Кроме того, нужны еще следующие материалы: луженая листовая
жесть для киля1 и руля 220 X 260 мм; свинец для балласта 600 г; мед-
ная или латунная проволока сечением 2,5 мм, длиной 460 мм для руле-
вого управления; медная трубка для гельмпорта диаметром 3,5 X 6;
латунные шурупы с плоской головкой длиной 20 мм — 25 шт., 16 мм —
12 шт., латунные шурупы с круглой головкой длиной 25 мм — 3 шт.,
15 латунных винтов с ушками; 20 парусных колец-люверсов; латунная
муфта для топмачты длиной 56 Л с внутренним диаметром 9,5 мм;
44
1 кв м батиста,модеполама; водоупорная замазка; краска под красное
дерево и лак для корпуса; краска для внутренней части корпуса; дере-
вянные гвоздики; казеиновый клей; нитки особой прочности; 1 кг гипса
для формы бульба; эмалевая краска для киля и руля.
Рис. 48. Корпус в сборе и устройство автоматического управления
ПАРУСНАЯ ЯХТА Ю-1 (с бумажным корпусом)
Для ускорения, упрощения и удешевления постройки корпуса яхты
Архангельская детская водно-техническая станция разработала новый
способ изготовления корпуса из газетной бумаги (рис. 49).
Корпус модели яхты Ю-1 выклеивают по деревянному шаблону
в соответствии с теоретическим чертежом корпуса. Шаблон корпуса
изготовляют из набора досок, тщательно подогнанных друг к другу
и склеенных одна с другой. Окончательно обработанную болванку сма-
зывают олифой. Этот способ рекомендуется для кружков, где обычно
строятся сразу несколько одинаковых моделей.
Изготовление и отделка корпуса модели яхты (рис. 50). Перед нача-
лом оклейки болванку покрывают со стороны палубы сплошным листом
газетной бумаги, края которой обрезают по обводам! палубы. К этой
бумажной палубе приклеивают концы бумажных полосок первого слоя
корпуса.
Бумагу для оклейки корпуса нарезают в виде полосок. Длина поло-
сок бумаги должна быть такова, чтобы, охватывая корпус болванки
поперек, концами они загибались на бумажную палубу. Для оклейки
межих моделей употребляются более узкие полоски бумаги; такими же
полосками пользуются при оклейке носа и кормы корпуса судна.
Покрыв палубу болванки бумажным листом, поворачивают болванку
вверх дном1 и приступают к оклейке ее.
Бумажные полосы накладывают последовательно слоями, начиная
X середины корпуса — по направлению к носу и к корме. Не рекомен-
дуется за один прием наклеивать больше 3—4 слоев бумажных поло-
сок. Особое внимание необходимо обратить на тщательность в работе и,
45
главное, важно, чтобы первый слой полосок бумаги йе смог приклеиться
к самой болванке, иначе корпус модели после окончания оклейки нельзя
будет снять с болванки без повреждений. Поэтому у первого слоя на-
мазывают клеем лишь концы полосок бумаги и приклеивают их не к са-
мой болванке, а к бумажному листу, покрывающему палубу.
Клам
/лит
Вант
Килиан
Шлангауты
гароель фал
усы гафеля
Стаксель
/вантаатенсы
Стаксель,шкет
Штаг
лутенс
бульб
•Дирикфал
Разрез аа миделю
’ ^палуба
буртик
лриШьныР
ильсон брус
Стаксель
фал
баллер
Гелыт,
Рис. 49. Модель и теоретический чертеж яхты Ю-1 конст-
рукции Архангельской детской технической станции
Для всех последующих слоев бумажные полоски аккуратно намазы-
вают клеем уже сплошь, осторожно прикладывают серединой и плотно
прижимают затем к корпусу судна. Полоски каждого следующего слоя
должны покрывать стыки предыдущего. Концы всех полосок бумаги
обязательно должны загибаться на бумажную палубу болванки.
Общее количество наклеиваемых слоев бумаги зависит от размеров
и назначения будущей модели судна. Для модели около метра длинс$
накладывают до 17 слоев; дело, однако, не в количестве слоев., а в ка-
честве их наклейки.
46
После каждой наклейки бумажный корпус следует хорошо просу-
шить. Клеить надо не спеша и не каждый день. Для оклейки лучше
не употреблять толстой бумаги.
Хорошо высохший корпус снимают с болванки. Для этого ножом
срезают бумажную палубу по бортовому углу, и болванка легко выни-
мается из бумажного корпуса.
Если при оклейке корпуса на бортах местами образуются утолщения
и неровности, их нужно посредством ножа и шкурки осторожно срезать
еще в процессе оклейки, до снятия корпуса с болванки. Образующиеся
шероховатости после этого следует протирать клеем и просушивать.
Внутреннее крепление бумажного корпуса делается из дерева и со-
стоит из кильсона, шпангоутов и внутренней бортовой обвязки (приваль-
ного бруса).
Кильсон выпиливают лучковой пилой из доски толщиной до
2 см по шаблону, снятому с продольного разреза корпуса на чертеже.
Кильсон укладывается внутри корпуса модели и служит для продоль-
ного крепления ее. Проходит он от носа до кормы, плотно прижимаясь
к самому низу корпуса. В носовой части кильсон должен подняться
до палубы, а на корме упирается в транцевую доску.
Шпангоуты служат для поперечного крепления корпуса. Они
делаются сплошными, из целой дощечки, идущей от одного борта к дру-
гому. Таких шпангоутов делают от двух до четырех, в зависимости от
размера модели и ее назначения. По ширине и высоте они неодинаковы.
Самый широкий и высокий из них укрепляется примерно на середине
корпуса и называется мидель-шпангоутом.
Снизу на всех шпангоутах делают надрезы, достаточные для пропу-
ска кильсона. Последний шпангоут устанавливается в корме и назы-
вается транцевой доской.
Главные шпангоуты указаны на чертеже. Их следует делать не очень
толстыми, обязательно из сухого дерева. Несколько толще других де-
лается только тот шпангоут, через который потом пройдет отверстие
для пропуска балера руля.
Как кильсон, так и шпангоуты подгоняются точно по обводам кор-
пуса и плотно входят в него. Когда подгонка закончена, шпангоуты
и кильсон укрепляют в бумажном корпусе 15—20-лм, проволочными
гвоздиками.
Сверху на уровне палубы и вдоль бортов модели^шпангоуты скреп-
ляются внутренней бортовой обвязкой. Делают ее из двух нетолстых,,
но достаточно гибких и прочных деревянных реек, идущих по обводам
бортов от самого носа до кормы. Примерная толщина их от 6 до 10 мм
при ширине от 10 до 15 мм.
Обвязку -эту врезают в шпангоуты, в края верхней части, она при-
дает бортам, вдоль которых идет, упругость и прочность. Никаких над-
резов и надпилов на обвязке делать нельзя. Для облегчения выгибания
брусочки можно распарить.
Кормовые концы обвязки врезают в углы транцевой доски и затеи
прикрепляют к ней гвоздями.
Передние концы, заостряя с внутренней стороны, подводят вплотную
к верхней части кильсона и здесь прикрепляют к нему.
Бумажный борт корпуса по всей длине, в свою очередь, скрепляется
с бортовой обвязкой мелкими 5—6-м1и гвоздиками. В местах пересечения
бортовой обвязки и шпангоутов снаружи борта пропускают 25-юг
гвозди.
41
Когда внутреннее крепление совсем закончено и заключено в бумаж-
ную основу корпуса, накрывается палуба. Вырезают ее из цельного ^и-
ста 2—3-дада фанеры, по возможности без трещин и сучков. Очень тол-
стая или,тонкая фанера для палубы непригодна.
Прежде чем закрепить палубу на месте, корпус внутри следует хо-
рошо, но негусто выкрасить 1—2 раза какой-либо масляной краской.
Палубу прибивают по высыхании краски. До накрытия палубы корпус
снаружи следует также загрунтовать масляной краской.
Палубу плотно прикрепляют гвоздиками сначала к шпангоутам, потом
к брусочкам бортовой обвязки. Для этого их и делают достаточно проч-
ными. Фанерную палубу тщательно очищают шкуркой, грунтуют и кра-
сят в любой солнцестойкий цвет.
На стыке фанерной палубы и борта образуется щель, которую, как
бы она мала ни была, следует тщательно зашпаклевать. Заодно шпак-
люют и все повреждения корпуса, причиненные при работе гвоздями.
Когда шпаклевка окончательно высохнет, корпус очищают шкуркой.
Для предохранения стенок бумажного корпуса от размокания корпус
снаружи несколько раз покрывают масляной краской. Лучше при этом
пользоваться белилами. В промежутках между окраской можно слегка
очищать корпус шкуркой, снимая излишние шероховатости и наплывы.
Красить надо негусто, но ровно, аккуратно растирая краску по кор-
пусу. Для этой цели лучше употреблять средние плоские кисти для
масляных красок. Еще до окончательной окраски к корпусу надо приде-
лать вантпутенсы, буртики, бульб-киль и вставить руль.
Вантпутенсы служат для крепления оттяжек — вант, поддержи-
вающих мачту, и устанавливаются точно в местах, указанных на чер-
теже. Делаются они обычно из жести и имеют вид небольших
пластинок (длиной 15 дада при ширине 4 мм) с двумя отверстиями, акку-
ратно просверленными на концах. Вантпутенсы крепятся к корпусу мо-
дели небольшими гвоздиками, вбиваемыми в привальный брус. Верхние
концы вантпутенсов несколько выступают над палубой. За верхнее
отверстие крепится ванта.
После установки вантпутенсов к корпусу прикрепляют буртики. Их
выстругивают из дерева, и они представляют собой две неширокие тон-
кие планочки. Укрепляются буртики вдоль бортов на стыке палубы
и привального бруса, как бы прикрывая собой зашпаклеванную ранее
щель. Прибивают их по возможности тонкими гвоздиками. В носовой
и кормовой части буртики состругивают на-нет. К носу концы их полез-
но соединить полоской жести, вырезанной по ширине буртиков. В кор-
мовой части это делать необязательно.
Буль б-к иль устанавливают на место, указанное на чертеже. Со-
стоит он из киля и бульба — отвеса обтекаемой формы и ни1ж-
ней части киля. Киль вырезают обычно из кровельного железа по шаб-
лону. При вырезке сверху киля надо делать небольшой напуск, которым
Пиль и прикрепляют после к днищу модели. На напуске делают надрезы,
и он разгибается по ним на обе стороны. В отгибах просверливают от-
верстия для гвоздей, которые надо забивать так, чтобы они попадали
остриями в кильсон.
Бульб отливают из свинца или делают из железа и состоит он из
двух половинок обтекаемой формы. Вес его для моделей Ю-1 равен
500 г.
Руль состоит из трех частей: пера руля, балера и румпеля. Перо
руля — железная пластинка.. Форма ее указана на чертеже. К ней при-
48
Рис. 50. Изготовление яхты из газетной бумаги
крепляют проволочный стержень, пропускаемый через корпус модели,
выходящий на палубу и загибаемый вдоль нее. Этот его конец и служит
румпелем, а средняя часть проволочного стержня, проходящая через
корпус, называется балером руля. В части корпуса, указанной на черте-
же, просверливают отверстие для балера руля. (Оно проходит через
утолщенное лекало).
4 Юный моряк-конструктор .
49
Для того чтобы вода не проникала внутрь корпуса, в отверстие
плотно вводится отрезок трубки (медной или жестяной паяной). Концы
трубки должны немного выступать как над палубой, так и над днищем.
На эти выступы трубки на краску^с прокладкой накладывают шайбы
и прибивают их гвоздиками. Внутренний диаметр трубки должен быть
несколько больше наружного диаметра бадера руля. Трубка эта носит
название гельмпорт.
После установки .руля и киля делают подставку и ставят на нее
модель. Затем корпус красится начисто.
Изготовление и установка! рангоута1, такелажа и парусов. Под ранго-
утом подразумеваютоя все деревянные части парусного вооружения суд-
на: мачты, гик, гафель. Для изготовления их пользуются прямослойным
деревом.
Выструганный рангоут хорошо очищают шкуркой, затем покрывают
олифой и масляным лй|ком. Высота мачт для каждого из указанных
типов моделей будет различна. Она дана на чертежах. То же самое от-
носится к гику и гафелю.
Нижним концом мачты устанавливают в особые гнезда, прибитые
к палубе (как это показано на рис. 50). В вертикальном положении мач-
ты удерживаются при помощи растяжек стоячего такелажа—'вант и но-
сового штага.
Крепление конца гика к мачте можно выполнить так: шток с шарни-
ром заменить кусочком проволоки, загнутым книзу. В этом случае гик
будет перекатываться свободно от одного борта к другому, но подни-
маться или опускаться не сможет.
К гику прикрепляется слаблинем нижняя шкаторина паруса. Верх-
няя часть паруса "пришнуровывается таким же слаблинем к гафелю. Как
это делается, показано на рис. 50.
На мачте гафель ходит и удерживается при помощи усов. Их делают
из двух деревянных половинок, приклепанных по обе стороны конца
гафеля. Деревянные усы можно заменить проволочными в виде кольца,
вставленного в торец гафеля.
Такелаж, поддерживающий мачты, называется стоячим, а тот, с по-
мощью которого поднимаются паруса, — бегучим. Стоячий такелаж
делается из скрученных по 4—5 проволочек; для бегучего же такелажа
могут пригодиться крученый шпагат, меловка, рыболовная леса и просто
крепкие, толстые нитки.
Для удержания огона (петель) стоячего такелажа на определенном
участке мачты служат чиксы, которые являются как бы своеобразной
подпоркой. Делаются они либо из дуба, либо из красного дерева. При
укреплении на место чиксу слегка врезают в мачту. Ставить ее можно
на столярный клей. Устройство чиксы и ее крепление показаны на
рис. 50.
Стоячий такелаж — ванты и штаги — прикреплен к корпусу путен-
сами. Крепятся ванты и штаги или непосредственно к путенсам, или,
чтобы ванты можно было подтягивать, на нижних, концах их ставят
своеобразные блоки, называемые юферсами.
Паруса выкраивают из нетолстой белой материи по шаблону, сня-
тому с чертежа. При выкройке оставляют небольшой запас для под-
шивки краев паруса — шкаторин. Для наружной шкаторины лучше брать
затканную сторону материала. В этом случае при натяжке парус будет
50
правильнее сидеть, да и обшивать шкаторину не придется. Лучше дела ь
паруса из нового, немятого, чистого и тонкого материала. Марля для
парусов не годится.
К .рангоуту паруса крепят при помощи слаблиня — тонкого шпага-
тика, лесы или нитки особой прочности.
На чертеже показаны блоки, через которые проходит весь бегучий
такелаж. Делать их детально, т. е. со шкивами, не стоит. Достаточно,
если они будут иметь форму блоков с отверстием вместо шкива. Для
простоты работы в некоторых местах, на мачтах например, блоки могут
быть заменены просто рымами из проволоки.
Для закрепления бегучего такелажа на палубе ставят особые планки
(кафельпланки) с нагелями в местах.
В кружках, где занимается много начинающих моделистов, для уско-
рения можно рекомендовать изготовлять корпуса по способу, .разрабо-
танному известным судомоделистом Д. Л. Сулержицким.
Инструктор заготовляет из липы болванку модели и делает с нее
гипсовую форму, (если надо, то несколько). В гипсовой форме затем
выклеиваются из обрезков бумаги бумажные корпуса, которые по высы-
хании прокрашивают эмалевой краской, и они становятся водонепрони-
цаемыми. Ниже мы даем рецепт массы для прессовки корпусов моделей.
Масса' для изготовления корпусов из папье-маше. Рваную бумагу
разваривают в содовом щелоке до тех пор, пока она не потеряет про-
клейки; затем! ее толкут, смешивают с небольшим количеством) клея
и глины и вдавливают в форму влажной тряпкой, которая вбирает влагу.
Стенки следует делать не тоньше 2—3 мм.
Изготовление моделей из бумаги доступно везде, в особенности этот
способ применим - в лагерных или парковых условиях, где желающих
заниматься судомоделированием может быть очень много и перед инст-
рукторами возникает вопрос, как ускорить, упростить и сделать доступ-
ным процесс постройки плавающих моделей.
Заготовив сразу 5—10 гипсовых форм, можно с помощью актива
за один учебный день изготовить до 10 корпусов, доставив десяти
начинающим юным морякам удовольствие в два-три занятия собствен-
норучно построить модель яхты.
КАТЕР 0 РЕЗИНОВЫМ МОТОРОМ И 0 ПРУЖИННЫМ
МЕХАНИЗМОМ
Справившись с постройкой яхт, можно взяться за изготовление бо-
лее сложных моделей с пружинным! или резиновым) мотором).
В настоящее время имеется в продаже пружинный заводной меха-
низм для набора «Конструктор». Заведенной пружины хватает на две
минуты плавания модели. Можно приспособить и резиномотор, подоб-
ный применяемому для авиамоделей. Для этих видов двигателей
можно строить совершенно однотипные корпуса по тому же способу,
как мы описывали для яхты № 1. Корпус выдалбливают из липовой
доски. Рубку склеивают из фанеры, чертеж и все сечения корпуса, ру-
левое управление, моторная группа с достаточной полнотой показаны
на рис. 51 и 52.
4»
51
ЛОДКА О РЕАКТИВНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Большой эффект производит модель лодочки с простейшим реактив-
ным двигателем. Такая лодка построена моделистами под руководст-
вом инструктора Горбунова А. и с успехом испытана в энергетической
лаборатории Центральной станции юных техников им. Шверника
в Москве (рис. 53).
Лодка с реактивным двигателем состоит из корпуса, котла, двух
паропроводных трубок, идущих от котла ik корме, и, наконец, горелки
(рис. 53-1 и 53-2). „
Перед пуском котел наполняют водой. Для этого в одну из трубок
льют воду до тех пор, пока вода, пройдя котел, не появится во второй
трубке. Зажав пальцами отверстия трубочек, чтобы вода не успела
вылиться, ставят лодочку на воду, причем выходные отверстия трубок
при этом погружаются в воду. Под котел ставят кусочек свечи иди
помещают кусочек ваты, пропитанной денатурированным спиртом, и за-
жигают ее. Через 2—3 минуты, когда вода в котле подогреется, «мо-
тор» заработает, и лодка с характерным стуком, напоминающим стук
настоящего лодочного мотора, пойдет довольно' быстро вперед.
Почему это' происходит? Как известно! из физики, все теЛа от на-
гревания расширяются, вода также. В этом случае подогретая и пре-
вращенная в пар вода расширяется в своем! объеме и начинает давить
на холодную воду в трубках. Вырываясь из трубок со стороны кормы,
холодная вода в силу реакции толкает лодку и заставляет ее итти впе-
ред. Пар, коснувшись холодных частей трубочек, конденсируется,
в котле и трубочке получается пониженное давление. В силу атмо-
сферного давления новая вода входит в трубки, и все повторяется
сначала.
Рис. 53. Лодка с реактивным двигателем
53
Нагревается вода в котле очень быстро, так как сам котел очень
мал и пространство между стенками котла не превышает 2 мм.
Корпус лодки делают из белой тонкой жести (от консервных банок).
Надо удалить крышки и разрезать банку по шву, тщательно выпрямить
полоску жести и очистить ее от бумаги, краски, особенно в местах,
подлежащих пайке. Если банка мала, а лодочку хотят сделать больших
размеров!, то придется спаять,куски жести от двух банок.
Приготовленную для корпуса полоску жести складывают пополам,
как показано на рисунке 53-3 (по линии а), затем ножницами для
жести отрезают по линии б спереди заштрихованную площадь
(рис. 53-4), оформляя нос лодки. Для изготовления киля обжимают
жесть по линии в (сзади корпуса) молотком или в тисках. После этого
разгибают борты лодки по линии киля (рис. 53-5) и приступают к фор-
мовке — выгибанию бортов путем чеканки на кусйЬ доски молотком,
имеющим шаровидную ударную часть.
Когда борты примут соответствующую форму, их сжимают и за-
паивают нос и киль лодки (рис. 53-6).
Для того чтобы закончить корпус, надо впаять корму, предвари-
тельно просверлив или пробив в ней два отверстия для трубок
(рис. 53-7). Нос лодки закрывают палубой. Котел можно покрыть
крышкой, изображающей верх каюты. После этого остается навесить
руль (рис. 53-1), и корпус готов.
После корпуса самой важной частью работы является изготовление
котла с его паропроводными трубками (рис. 53-8).
Дно котла делают из куска белой жесТи, вырезая прямоугольной
формы (или, лучше, в виде эллипса) пластинку и молотком на доске
формуя ее в виде чашки (рис. 53-9). В доске стамеской предййри-
тельно делают небольшое корытообразное углубление. Когда чашка —
дно котла —отформована, для возможно более крепкого припая верха
котла плоскозубцами отгибают у нее края, как показано на рис. 53-10.
На верх котла вдет тонкая листовая латунь 0,1—0,15 мм толщины.
Во время работы «мотора» пластинка будет испытывать изнутри
давление или разряжение и начнет попеременно подниматься и опускаться.
Поэтому пластинка должна быть упругой, толщиной в лист писчей
бумаги.
Прежде чем прикреплять верхнюю пластинку котла, надо впаять
в дно котла две паропроводные трубочки, но так, чтобы между дном
котла и трубками получился угол не более 30—35°. Впаяв трубки
в дно котла, прилаживают верхнюю пластинку, загибают края дна по-
верх нее и тщательно пропаивают швы, особенно в углах, так, чтобы
не проходил 'Воздух. Если будет хоть небольшое отверстие в> котле,
«мотор» не станет работать.
Котел можно проверить продувкой через трубочки, опустив его
в воду. На рис. 53-1 указано, как установить котел и трубки.
Для удобства «топки» лучше всего спаять из жести небольшую
коробочку и поместить туда смоченный в денатурированнЬм спирте
комочек ваты. При этом разводить большого огня под котлом не сле-
дует.
КАТЕР О ПАРОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
На рис. 54 показан катер без надстройки с установленным в нем
паровым двигателем простейшего типа!. Корпус катера изготовляют из
липового бруска по тому же способу, что и яхты № 1. В начале по
54
Рис. 54. Катер с паровым двигателем
Рис. 55. Устройство катера
55
чертежу обрабатывают внешние контуры, после чего корпус выдалбли-
вают внутри. Палубу изготовляют из фанеры, вогнутой после пропари-
вания в кипятке.
Паровой двигатель делают по описанию, помещенному в главе
«Двигатели». Внешний вид катера и парового двигателя, установлен-
ного в корпусе, показан на рис. 55.
Рис. 56. Лодка с мотор-
чиком, действующим
сжатым воздухом
Можно также изготовить корпус из листовой луженой жести, вы-
резав его по выкройке и пропаяв швы. Вместо парового котла можно
поставить самодельный баллон, в который велосипедным: насосом нака-
чивают воздух. В этом случае паровой двигатель превращается в дви-
гатель, работающий сжатым воздухом. На рас. 56 показана такая мо-
торная лодка.' Никаких переделок в двигателе делать не следует.
56
Рис. 57. Служебный катер
СЛУЖЕБНЫЙ И ПРОГУЛОЧНЫЙ КАТЕРЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
МОТОРОМ
На рис. 57 и 58 показаны общий Вид и чертежи служебного^ катера
с электрическим моторчиком.
Корпус катера долбленого или наборного типа. Моторчик можно
поставить из набора «Конструктор». Питание мотора осуществляется
от карманных батареек. Можно также использовать щелочные железо-
никелевые аккумуляторы. Эта модель имеет очень хороший, ровный
ход. Вал соединяется с электромотором при помощи пружинки. Греб-
ной винт вырезают из листовой латуни, лопасти изгибают под углом
в 30°. Лучше всего шаг винта подобрать во время опытных испытаний
Рис. 58. Конструкция корпуса служебного катера
57
Рис. 59. Детали модели служебного катера
гм
Рис. 60. Прогулочный электрокатер
58
на плову, постепенно изменяя угол лопасти и добиваясь наибольшего
упора и скорости хода. Рубка изготовляется из З-лмг фанеры. В окна
вставляют целлулоид от фотопленки. Спереди в верхней части каюты
устанавливают габаритные фонари и прожектор. Рулевое управление
достаточно ясно показано на рис. 59.
На рис. 60 показан прогулочный электрокатер.
Такой катер построен Ярославской област'ной станцией юных техни-
ков. Он был послан на Всемирную выставку в Нью-Йорке в числе
других моделей, построенных юными техниками СССР. Все необходи-
мые данные для постройки даны на чертеже.
На катере установлен коллекторный электромоторчик с трехполюс-
ным якорем на 12 вольт. Питание мотора — девять батареек от кар-
манного фонаря, соединенных в три группы. В каждой группе соедине-
ние последовательное, группы соединены параллельно. Винт —
жестяной, трехлопастный, диаметром в 30—40 ль*. Кабина — из про-
клеенной бумаги. Освещение — прожектор с лампочкой от карманного
фонаря над кабиной, внутри — одна такая же лампочка.
Рис. 61. Модель подводной лодки
59
ПОДВОДНАЯ ЛОДКА О ЭЛЕКТРОМОТОРОМ
На рис. 61 показано устройство модели подводной лодки с электро-
мотором, работающим от четырех батареек карманного фонаря. Эта
модель может совершать все эволюции опускания в воду и подъема
на поверхность. Конструктивное устройство и детали показаны на ри-
сунках.
По рисункам вполне понятна конструкция модели. Устроена она так.
В кормовой части лодки помещается маленький электромотор. На
ось мотора с одной стороны надет гребной винт, а с другой — малень-
кий шкив. С этого шкива перекинут шнурок на верхний шкив большего
размера. Верхний шкив укреплен на оси, помещенной под палубой
лодки на угловых кронштейнах. Ось доходит до середины лодки.
Здесь, на конце оси, укреплен маленький шкив, шнурок с которого
идет на больший шкив. Таким образом), большая скорость оси мотора
уменьшается двумя передачами.
Но этого еще мало. Нужйо иметь возможность получить очень
медленное вращение для передвижения «рулей глубины»; Для этого
на оси второго, большего шкива укреплен так называемый «червяк» —
винт, сцепляющийся с червячной шестерней. Вся червячная передача
помещается в середине лодки, между батарейками. Медленно вращаю-
щаяся червячная шестерня с помощью тяги поворачивает коленчатый
вал, по обеим сторонам которого насажены рули глубины.
Лодка уравновешивается свинцовым) грузом) так, чтобы только кон-
чик люка выступал над водой.
При пуске рули должны стоять передними кромками наклонно вниз.
Они заставляют лодку «нырнуть», а затем), так как во время работы
Рис. 62. Модель крейсера
60
мотора рули медленно поворачиваются,, лодка постепенно выплывает
на поверхность.
Палубу и дно лодки выпиливают и£ дерева. Борты жестяные. Длина
корпуса 70 см, высота 12,5 см, ширина в середине 10 см; диаметр греб-
ного винта 45 мм. Вал гребного винта и коленчатый вал с рулями про-
ходят в сальниках.
МОДЕЛЬ КРЕЙСЕРА
Эта модель (рис. 62) изготовляется целиком ио дерева или из дре-
весной коры, добавляется только несколько булавок и проволочек.
В качестве инструмента применяется только перочинный нож. Эта мо-
дель неплавающая, но она может служить очень хорошим учебным
пособием для занятий кружка юных моряков и подготовки к сдаче
норм» на значок «Юный моряк».
Размеры модели нигде не указаны, но1 их легко узнать. Внизу чер-
тежа напечатана линейка. Измерьте любую часть крейсера и поставьте
ножки измерителя к линейке и сразу получите нужный размер. На от-
дельном рисунке показаны ножки измерителя около линейки. Если
нужно получить размер с точностью до 1 мм, левая ножка измерителя
ставится слева от нулевого деления линейки. Конечно, пользоваться
нуж1но только линейкой, имеющейся при чертеже, а не обычной, с мил-
лиметровыми делениями.
Для того чтобы легче было разобрать, куда какая часть помещается,
все детали обозначены буквами. Не спутайте: одни части обозначены
заглавными буквами, а другие — строчными.
Модель нужно, сделать точно по чертежам. Допускается только за-
мена нескольких отдельных деталей одной общей. Например, корпус
крейсера можно сделать не из 4 частей, а целым) или соединить
в одну-две части — В и Г. Материал надо подбирать сухой, чтобы мо-
дель не коробилась. Готовый крейсер окрашивать не нужно. Если есть
прозрачный спиртовой или масляный лак, то покройте им».
61
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
Модели глиссеров и торпедных
катеров
ПРИНЦИП ДВИЖЕНИЯ ГЛИССЕРА
От обычного плавающего судна с постоянным водоизмещением
глиссер отличается способом! движения по воде.
Плавающее судно поддерживается на поверхности воды на основа-
нии закона Архимеда и движется вперед в силу упора, создаваемого
водяным винтом. Такое судно раздвигает своим носом) воду и движется
как бы между двух водяных стенок, омывающих борта ниже .ватер-
линии.
Глиссер — судно с пере-
менным 'водоизмещением.
Вначале он движется как
водоизмещающее судно, за-
тем, с увеличением скорости
гидродинамическое давле-
ние выталкивает глиссер на
поверхность воды. В тот
момент, когда гидродина-
мические подъемные силы
становятся равными полно-
му весу глиссера, он начи-
нает глиссировать, т. е.
скользить по поверхности
воды (рис. 63).
Хорошей иллюстрацией к
сказанному могут служить
дирижабль и самолет. Пер-
вый плавает в воздухе на
основании закона Архимеда,
тогда как второй поддержи-
вается аэродинамической
Рис. 63. Выход глиссера на редан. Глиссер в
покое, на среднем и полном ходу
подъемной силой.
Глиссер имеет на днище уступы, называемые (передний и задний)
реданами. Реданы расположены под некоторым) углом относительно
направления движения, определяемым углом атаки. Во время движения
62
реданы подобно крылу самолета испытывают встречное давление воды,
выталкивающей глиссер на поверхность. Сказанное будет понятней,
если посмотреть на рис. 64, показывающий днище глиссера и действую-
щие на него силы.
Со стороны действия воды на реданы действуют силы, направлен-
ные под некоторым) углом к направлению движения. Сила R является
полной гидродинамической силой при скорости V движения глиссера.
Действие ее двояко: она и задерживает движение глиссера и вытал-
кивает его вверх. Таким образом, эта сила разделяется на две состав-
ляющих: силу Q — сопротивление движению вперед и силу Р —
подъемную.
Рис. 64. Днище глиссера представляет собой две пла-
стинки, находящиеся под некоторым углом атаки. Эти
пластинки принимают из-за изменения водяного пото-
ка удар R. Удар разлагается на лобовое сопротивле-
ние движения Q и подъемную силу R, выносящую пла-
стинку на поверхность воды и дающую ей возможность
скользить с большой скоростью
Рис. 65. Сравнение сопро-
тивлений лодки и глиссера.
При возрастающей скоро-
сти лодка встречает все уве-
личивающееся сопротивле-
ние. У глиссера на всех
скоростях сопротивление
остается почти на одном
уровне
Если сравнить рост сопротивлений с увеличением скорости для во-
доизмещающего судна и для глиссера (рис. 65), то преимущества по-
следнего станут очевидными.
При малых скоростях водоизмещающее судно имеет даже несколько'
меньшее сопротивление, чем глиссер, вследствие более плавных обво-
дов. Но с увеличением скорости сопротивление плавающего судна
стремительно растет, в то время как сопротивление глиссера возрастает
весьма плавно, оставаясь на эксплоатационном участке скоростей почти
постоянным.
Сопротивление водоизмещающих судов слагается из волнового со-
противления, сопротивления трения и сопротивления формы или водо-
воротного сопротивления. Большая часть упора винта приходится на-
Преодоление волнового сопротивления и сопротивления формы.
Достижение высоких скоростей на водоизмещающих судах невоз-
можно именно в силу колоссальных мощностей, которые требуются для
преодоления сопротивления, развиваемого судном при плавании.
Гидродинамическое сопротивление глиссера складывается из сопро-
тивления трения и сопротивления нормальных давлений, аналогичного
лобовому сопротивлению в аэродинамике самолета. Сопротивление
63
нормального давления, в свою очередь, состоит из волнового сопро-
тивления и сопротивления брызгообразования.
В общем сопротивлении глиссера отсутствует сопротивление формы,
которое растет особенно быстро с увеличением скорости плавающего
судна.
На рис. 66 дано схематическое изображение брызго- и волнообразо-
вания глиссирующего судна.
Рис. 66. Схема деформации поверхности воды:
1—передняя несущая площадка—редан, 2—задняя несущая
площадка—кормовой редан, 3—бризовые струи, 4—попе-
речная волна от 1-го редана, 5—бризовые струи от 2-го
редана, заглушенные волной 1-го редана, 6—поперечная
волна от 2-го редана, 7—петух, <9—поперечные волны от
петуха
Особенностями обводов
глиссера, обеспечивающих
ему скольжение по воде, яв-
ляется редан и скулы.
Редан представляет со-
бой уступ на днище, распо-
ложенный в начале второй
трети длины глиссера. Под
давлением редана при глис-
сировании вода получает не-
которое ускорение вниз и
тем самым большая часть
днища за реданом переста-
ет соприкасаться с водой,
что приводит к уменьше-
нию гидродинамического
сопротивления глиссера. Чем выше скорость движения, тем меньше
площадь соприкосновения днища с водой и, следовательно, относи-
тельно меньше гидродинамическое сопротивление. Срез кормы часто
называют вторым реданом.
Скулы глиссера, в отличие от скуловых очертаний плавающих судов,
резко выражены. Их на-
значение — дать плавный
развал волне, подмять во-
ду под днище глиссера.
Резкий угол, который в
сечениях по шпангоутам
образуют на скуле днище
и борт, имеет целью от-
бросить воду от корпуса
лодки в стороны, не да-
вая ей «зализывать» бор-
та. Это также ведет к
общему уменьшению ги-
дродинамического сопро-
тивления глиссера.
Увеличение скорости
водоизмещающих судов
на 10% требует увеличе-
ния мощности двигателей
на 46%.
На больших скоростях
выгодно использовать
мощности мотора на глис-
серах (от французского
слова glisser—скользить).
Рис. 67. Устройство глиссера с воздушным
и водяным винтами
64
Благодаря скольжению по поверхности воды глиссер развивает
большую скорость, так как волновое сопротивление и сопротивление
трения малопогруженного глиссера относительно малы.
Помимо быстроходности, глиссеры с воздушным винтом опять-таки
благодаря скольжению и отсутствию выступающих частей на днище
обладают исключительной проходимостью в мелководных реках.
Независимо от рода тяги (водяной винт или авиамотор) всякое
судно, которое движется по принципу скольжения на реданах, является
глиссером. На рис. 67 показаны схемы глиссеров с воздушным и во-
дяным винтами.
В настоящее время глиссеры чрезвычайно распространены в народ-
ном транспорте для перевозки почты, на пассажирских скоростных
линиях.
Торпедный катер — грозное оружие современного флота — и есть'
глиссер морского типа с водяным винтом, снабженный двумя торпеда-
ми. С огромной скоростью торпедные катеры внезапно приближаются
к кораблю, атакуют его, выпускают торпеды и сами быстро удаляются,
меняя все время курс во избежание обстрела. Торпедный флот называ-
ют москитным. Все современные гоночные суда — глиссерного типа.
ОПИСАНИЕ ПОСТРОЙКИ МОДЕЛИ”ГЛИООЕРА
О ВОЗДУШНЫМ ВИНТОМ
Как и настоящий глиссер, модель глиссера состоит из корпуса,
винто-моторной группы и системы рулевого управления (рис. 68).
Рис. 68. Общий вид модели глиссера с воз-
душным винтом и резиномотором
Самым важным условием из-
готовления хорошей модели яв-
ляется максимальная легкость
модели. Поэтому для модели сле-
дует выбирать самую тонкую фа-
неру, для брусков и реек — лег-
чайшие породы дерева, а из ме-
талла предпочтительны алюми-
ниевые сплавы.
Порядок изготовления модели
таков (рис. 69). Из обрезков тон-
кой фанеры толщиной в 1—1,5 им
вырезают согласно размерам,
указанным на чертежах, палубу 7,
дно носовой части 2 и дно реда-
на 3, Два борта 4, форштевень 5,
корму 6 и шпангоуты 7 и 7-а. За-
тем из деревянных брусочков
(лучше всего из липовых) заго-
товляют 8 реечек квадратного се-
чения 5X5 и длиной в 150—
200 мм.
Заготовив указанные части корпуса, приступают к их сборке. Ко
дну носовой части 2 прибивают на переднем конце форштевень 5, а ко
дну редана 3 к его уширенной части с внутренней стороны приколачи-
5 Юный моряк-конструктор
65
ваиот шпангоут 7 и к суженной части транец б. С наружной стороны
дна редана под шпангоутом прибивают брусочек, обозначенный на
чертеже номером 7-а.
Вслед за этим изгибают по форме дна носовой части и дна редана
реечки и прибивают по их длине к самым краям обоих днищ. Такие
Рис. 69. Корпус
реечки прибивают по всей длине с внутренней стороны палубы к ее.
краям. Заготовив таким образом. части корпуса модели, приступают
к сборке всей модели.
Руководствуясь общим видом модели глиссера, изображенного, на
чертеже, дно носовой части корпуса прибивают к бруску 7-а. С боковых
сторон к форштевню, корме, шпангоуту и продольным реечкам! приби-
вают оба борта, а затем палубу.
В указанном на чертеже месте между обоими бортами укрепляют с
помощью столярного клея и гвоздиков сиденье для водителей 8.
66
Рис. 70. Детали
Для лучшей водонепроницаемо-
сти части корпуса хорошо собирать
не только яа гвоздях, яо и яа клею.
Для этого перед соединением Одной
части ic другой места соединения
смазывают казеиновым клеем, после
чего скрепляют их мелкими гвозди-
ками.
Рис. 71. Чертеж винта
Когда корпус модели глиссера
готов, собирают винто-моторную
группу, состоящую из мотора, под-
моторной рамы и винта (пропелле-
ра) (рис. 70).
Мотор представляет собой пучок
резиновых нитей, энергия которых
при раскручивании приводит во вра-
щение вият; фальшмотоо 15 изго-
товляют из деревянных чурочек
(после сборки он должен напоми-
нать своей формой шестицилиндровый звездообразный авиационный мо-
тор) и вал мотора 16. Подмоторная рама состоит из трех частей: ра-
мы 9 и двух подкосов 10.
Когда перечисленные части, входящие в винто-моторную группу,
готовы, их устанавливают на модель.
Так, как это показано на общем! виде модели, укрепляют на корме
67
и бортах модели подмоторную раму. На ней крепят с помощью шуру-
пов или гвоздиков фальшмотор. В отверстие фальшмотора устанавли-
вают вал 16 и на конце в его прямой части крепят пропеллер.
Рулевое управление модели глиссера состоит из рулевой колонки с
укрепленным Ка нем рулевым колесом 14, руля 12, 13, рулевого крон-
штейна 11 и бечевки, с помощью которой поворачивают руль.
На этом заканчивается сборка модели. Остается проверить правиль-
ность сборки, а затем окончательно отделать модель.
На крючок, укрепленный снаружи в носовой части модели, и на за-
гнутый конец вала мотора продевают петлевые концы резиномотора,
вращением винта влево дают резиномотору 300—350 оборотов. Отпустив
затем винт, проверяют правильность его работы.
Правильность действия руля проверяют поворотом рулевого колеса
вправо — влево.
Исправив недосТатки<, обнаруженные во время проверки сборки,
модель окрашивают масляной или эмалевой краской: дно целиком, бор-
ты и корму на */з от общей высоты — в темный цвет и остальную
часть корпуса (палуба и верхняя часть бортов и кормы) — в светлый
цвет.
ОПИСАНИЕ ПОСТРОЙКИ МОДЕЛИ ГЛИССЕРА О ВОДЯНЫМ
ВИНТОМ
Корпус модели глиссера с водяным винтом делают точно так же,
как и для глиссера с воздушным- винтом». Только при сборке модели» в
форштевень с внутренней стороны вбивают крючок для укрепления на
нем одного из концов резиномотора (рис. 72).
Рис. 72. Глиссер с водяным винтом и резиномотором
Из деталей рулевого управления небольшое изменение претерпе-
вает только рулевой кронштейн. В отличие от описанного ранее его
длина при тех же остальных размерах делается в два раза большей.
Значительные изменения вносятся в устройство винто-моторной груп-
пы. На модели глиссера с водяным винтом винто-моторную группу
68
устраивают значительно проще:' она представляет собой гребной винт,
вал винта и резиномотор (рис. 73).
Порядок установки этих деталей таков: в корме под углом сверлит-
ся отверстие диаметром в 5,5—6,0 мм так, чтобы гребной винт, закре-
пленный на прямом конце вала, при спуске модели на1 воду был пол-
ностью 'погружен в воду.
Рис. 73. Детали
В отверстие, просверленное в корме, вставляют подшипник, пред-
ставляющий собой металлическую трубочку с наружным диаметром в
5,5—6,0 мм и внутренним в 3,5—4 мм.
Подшипник должен быть туго заделан в кормовом! отверстии. В
подшипник устанавливают загнутым концом внутрь вал винта. Гребной
винт крепится на прямом конце вала с помощью двух гаечек, наверты-
ваемых на резьбу вала, или предварительно запиливается конец вала,
на который плотно насаживается гребной винт с последующей рас-
клепкой этого конца.
Проверка правильности сборки модели производится в следующем
порядке: на крючок в переднем конце модели глиссера и на загнутый
конец вала надевают петлевые концы резиномотора. Повернув винт
резиномотора влево на 200—250 оборотов, отпускают его, проверяя таким
образом правильность работы. Резиномотор должен полностью развер-
нуться, чтобы на нем не осталось ни одного витка.
Изготовление резиномотора. Для приведения во вращение винта
модели глиссера берем резину сечением! 1X1, 2X2 или 1X4 лиг. В пер-
вом случае для нашего резиномотора потребуется 20 ниток, во втором
и в третьем случаях достаточно будет 10 ниток. Длина пучка резиновых
нитей должна составлять примерно 425 мм.
Необходимо, чтобы все нитки работали одинаково, т. е. чтобы пучок
ниток представлял собой как бы одну нитку. Для этого резиновые
нити связывают на концах катушечными № 10 или суровыми нитками.
Через пучок резиновых нитей пропускают тонкую бечевку, концы кото-
рой завязывают узлом, — получается веревочное колечко. Затем концы
резины снова обматывают нитками. Таким образом, получаются концы
резиномотора, из которых один надевают на загнутый конец вала мотора,
а другой — на передний крючок. Последовательность изготовления кон-
цов резиномотора показана на рисунке.
69
Пуск модели в ход. На загнутый конец вала и на передний крючок
надевают резиномютор. Трение сухих нитей резины — основная причина
разрыва резиномотора, происходящая иногда даже при небольшом чис-
ле оборотов. Смазанный глицерином или касторовым маслом резино-
мотор выдерживает большее число оборотов.
Повернув винт резиномотора влево на 200—250 оборотов, а если
можно, то и больше, и установив модель на воду, винт отпускают, и
модель приходит в движение.
Если модель не двигается, то либо она перетяжелена, либо мощ-
ность мотора недостаточна, либо, наконец, винто-моторная группа
неисправна.
В двух первых случаях мощность резиномотора необходимо увели-
чить путем прибавления нитей в резиномоторе.
Неисправности мотора чаще всего сводятся к следующим: погнутый
вал, большое трение вала в подшипнике, трение винта о фальшмотор,
неправильная форма винта.
Резиномотор «очень большой» мощности' для данной модели (большое
количество нитей) также имеет свои недостатки. Во-первых, он в силу
конструктивных особенностей понижает число оборотов при' закручива-
ний резиномотора и, во-вторых, очень быстро раскручивается, что вы-
зывает явление, называемое «скольжением винта», и кратковременность
работы.
Продолжительность действия и скорость, развиваемая моделью,
зависят от максимального облегчения модели и правильно подобранного
«мотора».
ГЛИССЕР О БЕНЗИНОВЫМ МОТОРОМ
На рис. 74 показан общий вид модели глиссера с бензиновым мотор-
чиком типа АММ и воздушным винтом.
В настоящее время глиссеры этого типа строятся во многих круж-
ках моделистов. Длина модели в пределах 460—950 мм, ширина 250 мм.
Рис. 74. Модель глиссера с воздушным винтом и бензомотором
70
Редан расположен как раз посредине. Высота редана 10—15 мм. Диа-
метр винта 355 мм. Корпус глиссера состоит из набора шпангоутов, киля
и стрингеров. Шпангоуты изготовляются из липовой доски толщиной в
6 мм. Стрингеры и киль сосновые. Обшивка 1—2-мм фанера. Палуба
фанерная. Кабина выпиливается из тонкой фанеры или выклеивается из
Рис. 75. Глиссер поплавкового типа
Рис. 76. Модель двухпоплавкового
глиссера с бензиновым мотором АММ
проклеенной бумаги. Мотор устанавливается на мотораме, которая снару-
жи закрывается капотом!. Сам) мотор, винт и топливный бачок закрываются
каплевидным) обтекателем). Детали зажигания — бобина, конденсатор,
батареи, выключатель — устанавливаются в корпусе глиссера. Жела-
тельно все детали зажигания смонтировать на панельке, которую затем
можно будет передвигать для нахождения наилучшей центровки мо-
дели во время испытаний на плаву. Эта модель может показать ско-
рость в 25—30 км в час. Вес всей конструкции не должен превышать
2,5 кг.
Существуют конструкции глиссеров, у которых винто-моторная
группа расположена на двух поплавках ;(рис. 75). Такие глиссеры более
устойчивы на неспокойной воде.
Это качество дает им возможность работать на море, где не могут
ходить обычные речные глиссеры.
С точки зрения моделестроеиия двухпоплавковые глиссеры более
удобны и проще в изготовлении. Перевозка модели может быть зна-
чительно упрощена, если ее построить разборной. В поплавковых моде-
лях руль следует делать воздушным), что придает им наибольшую
устойчивость при поворотах. Две батареи следует располагать в поплав-
ках. Капотировать мотор надо с расчетом) На достаточное охлаж-
дение его. На рис. 76 изображена схема модели двухпоплавкового
глиссера под мотор' АММ мощностью 0,2 л. с.
71
МОДЕЛЬ ТОРПЕДНОГО КАТЕРА О БЕНЗИНОВЫМ
МОТОРОМ
Выпускаемый в настоящее время авиамодельный бензиновый мотор-
чик АММ-3 можно с успехом применить к модели торпедного
катера. Модель вместе с мотором должна весить не более 2,25 кг.
Широкое днище обеспечивает хорошее глиссирование, а далеко высту-
пающая и расширяющаяся носовая часть отбрасывает воду от моторной
установки (рис. 77). Модель имеет вентилируемый редан и минималь-
ную смачиваемую поверхность, что и дает модели хорошую скорость.
Мотор АММ-3 следует после покупки прогонять с воздушным! винтом,
изучив все его пусковые качества с тем*, чтобы впоследствии, когда
мотор будет установлен на модель катера, не гонять его с маховиком»
долго, пока катер стоит на месте и мотор не имеет охлаждения. Не
запускайте мотор с маховиком! на стенде сами и не давайте этого де-
лать другим, так как мотору грозит неминуемая гибель в течение пер-
вых же минут работы.
Когда мотор налажен, на вал насаживают маховик диаметром 60 мм
и весом 200 г. Мотор АММ-3 может вращать водяной винт диаметром»
в 50 мм. Маховик следует выточить на токарном станке и проверить
на балансировку, надев его на вал, установленный на призмах. Уравно-
вешивание производится путем просверливания отверстий у ободка
маховика в более тяжелой части. Маховик должен останавливаться в
любом положении.
Когда все вышеуказанное проделано с достаточной тщательностью,
можно перейти к постройке корпуса. Прежде всего нужно запастись
следующими материалами: доской длиной 760 мм, шириной 260 мм и
толщиной 20 мм для использования в качестве плаза; семью сосновыми
рейками с квадратным сечением в 6—7 мм и длиной в 920 мм для
верхних стрингеров, бимсов, скул и киля; одним листом авиационной
фанеры толщиной 2 мда, длиной 760 мм, шириной 360 мм; авиационной
фанерой сечением 6 мм; коробкой скрепок для бумаги; тридцатью ла-
Рис. 78. Теоретический чертеж корпуса
72
тунными винтами длиной 12 мм с круглыми шляпками; пятнадцатые
медными шайбами под латунные винты; стальным прутком сечением
4 мм и длиной 500 -мм; стальной или медной трубкой с внутренним
диаметром 4 мм и длиной 160 мм; латунными прутками диаметром
6,5 мм, длиной 150 мм; 0,5 кг казеинового клея; стеклянной бумагой
и лаком.
Рис. 79. Плазовая доска для сборки набора
Для начала работы берут плазовую доску, размечают на ней точки,
как указано на теоретическом чертеже (рис. 78) и проводят линию об-
водов (бортов) (рис. 79). На доску кладут вощеную бумагу, а на бума-
гу—раму (верхние стрингеры и поперечные планки — бимсы). Одну из
6,5-мм реек прибивают тонкими 25-мм гвоздиками к доске по линии
бортов (верхних стрингеров). То же делают с другой стороны. Перед-
ние торцы делают косыми, склеивают их, скрепляют булавками (пропу-
стив насквозь), сгибают их и обрезают. Затем нарезают 6,5-мм квад-
ратные рейки и приклеивают их поперек рамы перед контрольными
линиями 2, 3, 4, 6 и 9 на 6,5 мм, отступив перед линией 5 и позади
линий 7 и 8.
На линии 9 через каждый верхний стрингер вбивают гвоздик в по-
перечную рейку и хорошо склеивают их. Затем вырезают из 6-мм фа-
неры шпангоуты, делая в каждом выемку величиной в 6,5 мм (как по-
казано на шпангоуте № 4, рис. 80).
Шпангоут 5—В приклеивают на 5—А так, чтобы верхушки и сред-
ние линии сошлись. Таким образом определяют положение редана. Внут-
реннюю сторону каждого из шпангоутов вырезают так, чтобы оста-
лось примерно от 10 до 12 мм материала для усиления (см. шпангоут
№ 4).
73
Шпангоут № 1 оставляют сплошным и вырезают форштевень из де-
рева толщиной в 13 мм, конец его должен быть заострен. Один конец
форштевня прикладывают к верхнему стрингеру у носовой части. Затем
приклеивают и прибивают гвоздем другой конец к шпангоуту № 1 и
приклеивают форштевень и
Рис. 80. Шпангоуты
шпангоут на место к верхним стрингерам.
Остальные шпангоуты приклеивают к
верхним стрингерам. При склейке детали
надо обильно смазывать казеиновым кле-
ем (все вышеуказанные процессы изобра-
жены на последовательных чертежах, на-
чиная с рис. 81). Далее приклеивают кор-
му к заднему концу формы верхних
стрингеров. Затем вставляют части киля
и скулы в шпангоуты и скрепляют их у
кормы гвоздиками и клеем. Когда клей
высохнет, днище будет готово, можно
приступать к следующей операции.
Обшивку лодки можно сделать глад-
кой или внакладку в поперечном и про-
дольном направлениях. Наиболее выгод-
ной является поперечная накладка. Для
гладкой обшивки надо сначала обшивать
кормовую часть, по одной планке на каж-
дую половину. Для передней части нуж-
ны две планки для каждой стороны.
Меньше двух планок положить нельзя,
так как изгиб может вызвать расщепле-
ние дерева. Обшивку нужно делать, не
снимая набора корпуса с плазовой доски.
Для обшивки с поперечной накладкой
нужно перед накладыванием следующей
планки положить вдоль скулы и киля
дощечку шириной 6,5 мм, толщина кото-
рой уменьшается от толщины планки об-
шивки и сводится на-нет.
Для продольной накладки нужно сна-
чала положить планку на скулу, затем
сделать накладку на шпангоутах и уже
после этого (класть следующую планку
с накладкой не менее 6,5—9 мм.
Теоретические основы для 'выбора это-
го типа обшивки заключаются в следую-
щем.
Трение днища лодки о воду возрастает с увеличением смачиваемой
поверхности. Если уменьшить смачиваемую поверхность, то скорость
лодки увеличится. При наличии небольших волн (ряби) скорость лодки
возрастает. Если такие волны (рябь) образуются под днищем-, то вода
отбрасывается от каждого миниатюрного редана, уменьшая площадь
смачивания. Обшивка с продольной накладкой при увеличении скоро-
сти освобождает корпус лодки от воды с каждой накладкой. Модель
торпедного катера сделана способом поперечной накладки (как чере-
пица) как впереди, так и позади редана. На рис. 82 показано днище с
готовой обшивкой. Обшивку накладывают на густой слой клея и до
74
высыхания скрепляют -скрепками, частично загнанными в обшивку и
затем согнутыми. Когда обшивка кормовой части будет закончена, на-
до закрыть задний конец редана фанеркой, наложенной на клей и
прикрепленной гвоздиками, как указывалось выше. Когда клей высох-
нет, обшивку разглаживают и передний конец редана заклеивают.
Рис. 81. Постройка корпуса
Рис. 82. Обшивка:
л—сосновый килевой стрингер, б—транец, в—шпангоут сострогать в соответствии с кривизной
обшивки, г—скуловой стрингер сострогать заподлицо с форштевнем, д—фанеру кладут на
клею и прикрепляют скрепками, е—в носовой части фанера крепится шурупами и шайбами,
ж—'С каждой стороны киля по два листа фанеры, з, и—с каждой стороны киля по од-
ному листу фанеры, я:—один лист фанеры, л—накладка под обшивку во всю ширину, м—на
12 мм выступает за транец, «—временный винт, о—редан закрыть фанерой, п—накладка под
обшивку, р—борты закрываются после отделки днища
При обшивке лодки нельзя силой сгибать фанеру: она должна сги-
баться и принимать требуемую форму естественно, при насильственном
же сгибании образуется неровная поверхность.
В носовой части, имеющей значительную кривизну, обшивку следует
прикреплять 12-млг латунными винтами о круглыми головками и с шай-
бами. Когда клей высохнет, винты и шайбы надо вынуть и отверстия
75
закрыть деревянными колышками, окунутыми дв клей; затем эти колыш-
ки обрезаются.
Когда днище высохнет, края состругивают так, чтобы они» сравни*
лись со скулами, и устанавливают обшивку бортов. Для каждой сто-
роны нужно по два куска фанеры. Когда с каждой стороны будет
приклеено по одному куску фанеры и клей высохнет, снимите корпус
с плаза и после тщательной пригонки приклейте две другие фанерки.
Если вы хотите сделать гладкую обшивку (без накладки), то изнутри
вдоль каждого шва надо наклеить по узенькой планочке (при обшивке
с поперечной или продольной накладкой этого делать не нужно). Перед
удалением? винтов и гвоздей всю внутреннюю поверхность корпуса по-
крывают слоем) эмалита, разбавленного ацетоном». Это обеспечит водо-
непроницаемость лодки. Далее надо сгладить края, удалить скрепки и
винты и забить остающиеся после них отверстия колышками, смочен-
ными клеем». Затем надо спрямить переднюю часть, где обшивка была
приклеена к форштевню, и приклеить наружный форштевень, как пока-
зано на рисунке. Когда клей высохнет, обрежьте лишние выступающие
места форштевня и отполируйте его стеклянной бумагой для получения
требуемой формы. Обязательно надо весь корпус протереть стеклянной
бумагой и покрыть одним слоем лака. При протирке стеклянной бума-
гой нужно следить за тем, чтобы углы и края редана и накладок об-
шивки были возможно более острыми и чтобы не оставалось пятен и
капель (на местах, где остались следы клея, после покрытия лаком
образуются светлые пятна).
Построив стапель для корпуса, приступают к установке мотора.
Корпус катера значительно расширяется, причем это расширение
простирается настолько далеко, чтобы обеспечить отбрасывание воды от
корпуса и предохранить свечу зажигания от попадания на нее вЮды.
Поскольку корпус позади редана несколько суживается в отличие от
лодок с мотором на корме и зубчатой передачей, у которых корма яв-
ляется самым широким местом корпуса, этот катер относится к типу
лодок с непосредственной тягой.
Детали установки мотора приведены на рисунке.
Прежде всего делают мотораму (как показано на рис. 83) и уста-
навливают ее непосредственно за линией 8, предварительно усилив
днище лодки 6,5-мм деревянной планкой с каждой стороны внутренней
части киля. Эти усиления нужно приклеить.
В днище лодки прорезают отверстие между шпангрутами 5 и 6, как
показано на рисунке. Это отверстие должно быть достаточным для
помещения в рем 125-ми латунной трубки с внутренним диаметром в
4 мм. Для мотора делают универсальный шарнир.
Установив» ведущий вал, как показано на рис. 83, пропускают его
через латунную трубку и стойку (дейдвуд). Мотор устанавливают
так, чтобы зазор между маховиком и днищем составлял около 13 мм и
чтобы коленчатый вал и вал винта имели одну осевую линию. Из
12-Л77И досок делают мотораму и кладут ее на три шпангоута. Около
шпангоута № 4 должна быть установлена с обеих сторон моторамы
прочная переборка. Для крепления мюторамы и переборки надо исполь-
зовать побольше клея, так как винты здесь не применяются. С целью
дополнительного усиления в каждый угол между моторамюй и днищем
можно вклеить по 6,5-ми квадратному куску дерева.
Когда мотор и вал винта с дейдвудом будут установлены с расче-
76
том на минимальное трение, ставят на место латунную трубу, припаи-
вают полоску латуни на верхний конец трубы и привинчивают эту по-
лоску к внутренней стороне днища на линии № 5. Затем) плотно под-
гоняют стойку (дейдвуд), заполняют отверстие в днище лодки шпак-
левкой с возвышением в том месте, где труба входит во внутренню»
часть днища. Перевернув корпус, отверстие заполняют и с наружной
Рис. 83. Стенд, дейдвудная трубка и установка гребного вала и кронштейна
стороны днища. Далее надо сделать коническую гайку для винта. Про-
сверлите винт и сделайте метрическую 4-мм резьбу. После этого можно
устанавливать батареи, выключатели, штепсельные гнезда, катушку и кон-
денсатор.
Теперь о палубе. Габариты изогнутой, обтекаемой палубы опреде-
ляются при помощи измерения ширины и максимальной высоты и про-
ведения дуг через эти три точки. Бимсы должны иметь от 10 мм до
13 мм ширины и 6,5 мм толщины. Перед приклеиванием) палубных бим-
сов надо убрать поперечные рейки, установленные в ферму верхних
стрингеров. Затем можно обшивать палубу листами 2-ям авиафанеры.
Обшивка делается на клею, причем до высыхания крепится скрепками
так же, как и обшивка днища.
Вращаясь с большой скоростью, винт прогоняет воду, образуя под
корпусом частично разреженное пространство. Таким образом полу-
чается, что на часть корпуса катера, расположенную над винтом, дей-
77
ствует внешнее давление, которое может даже выдавить обшивку мо-
дели. Для борьбы с этим явлением применяют различные методы.
Сделана была, например, попытка отнести винт назад, в свободную
воду за кормой катера. Однако при этом увеличилась кавитация1,
и таким! образом коэфициент полезного действия винта падал; более
глубокое погружение винта несколько уменьшало кавитацию. Некоторое
улучшение в работе винта удалось также получить, применяя обтекае-
мую втулку кронштейна, заполняющего центральную часть линии тяги.
Нашли, что некоторое улучшение дает направление вниз упора у кормы
или за кормой в том случае, если винт находится под корпусом. Зна-
чительный эффект показали также пластинки, сгущающие поток за
кормой. Эти пластинки должны иметь минимальную толщину над вин-
том и немного впереди него, затем толщина их постепенно увеличи-
вается и доходит примерно до 25% диаметра винта. На одном из чер-
тежей показана такая пластинка, установленная на корпусе катера
и рассчитанная на винт диаметром 50 лЛи.
Винты для моделей обычно просто отливают, и шаг лопастей не ме-
няется. Можно, конечно, сделать целую серию винтов и подобрать из
них наилучший. Можно и просто согнуть каждую лопасть в тисках
так, чтобы середина лопасти была расположена под углом 45° к губ-
кам тисков. Такая точность достаточна и большего ожидать от обычных
отливок нельзя. Для первых опытов можно винт изготовить более про-
стым способом, выточив ступицу винта и приняв лопасти под углом*
45°, выгнуть их концы.
j Вопрос о кавитации, однако, остался неразрешенным. Можно пу-
стить катер с работающим мотором на воду, и он будет двигаться
очень медленно до небольшого толчка, после которого буквально рва-
нется вперед и пойдет с большой скоростью. Это называется крити-
ческим режимом и, обозначает, что винт выбран почти правиль-
но. Изменив диаметр еще на несколько миллиметров, получим хороший
винт для данного корпуса и мотора.
Для облегчения работы с моделью на, правой стороне палубы, при-
мерно на половине расстояния между серединой и носом, прикрепляют
металлическую пластинку, имеющую около 75 мм в длину и снабжен-
ную через каждые 10 мм отверстиями. К этой пластинке прикрепляют
нитку особой прочности, и катер пускают на кругах радиусом в 17,5 м*
Длина окружности такого круга составляет 55 м.
ГОНОЧНЫЙ ГЛИССЕР О БЕНЗИНОВЫМ МОТОРОМ
Форма корпуса определяется каркасом, Состоящим из двух основных
балок — кильсонов2, идущих в продольном направлении вдоль всей
длины корпуса и образующих основной скелет, и из нескольких шпан-
гоутов, определяющих поперечное сечение корпуса в различных местах *
(рис. 85). Последние имеют выемки для установки согнутых продольных
реек, причем рейки у верхних углов называют привальными брусьями, а
рейки у нижней скулы — стрингерами. Сплошную носовую часть устанав-
ливают перед Основными балками, а к заднему концу прикрепляют
сплошной транец. Это составляет каркас корпуса, который при правиль-
1 Кавитация — явление проскальзывания винта в воде.
2 Кильсоны — продольные балки, скрепляющие шпангоуты в нижней части.
78
rio^* -23——23-
A--------ее-------
Рис. 84. Установка вентиляторных патрубков
79
ной постройке является вполне жесткой конструкцией, особенно, если
она обшита трехслойной фанерой (рис. 86).
При конструировании обыкновенной лодки делают центральный киль.
Установить на глиссере описываемого типа киль с глубиной, доста-
точной для придания необходимой жесткости, совершенно невозможно.
Выступающая внутрь корпуса часть киля помешала бы установить мотор,
который следует помещать в корпусе по возможности ниже.
Ввиду того, что брусья мотора должны быть вполне жесткими и на-
дежно прикрепленными к конструкции корпуса на возможно более зна-
чительной поверхности, вполне логично продолжать эти брусья по всей
длине корпуса, чтобы они образовали ряд двойного киля. Однако ввиду
того, что едва ли возможно расположить брусья так, чтобы получилась
универсальная рама для мотора любого типа, то предусматриваются ко-
роткие вспомогательные брусья, что значительно облегчает обычно
очень трудную операцию пригонки мотора в одну линию с валом греб-
його винта.
При изготовлении корпуса этого типа обычно Приходится делать
точные в натуральную величину чертежи обводов, корпуса и его по-
перечных сечений и шаблоны для придания формы палубе (рис. 87).
Кильсоны вырезают из сосны длиной 600 мм, сечением
32 X 6,5 мм. Для строгальных операций и вырезывания отверстий
кильсоны необходимо соединить вместе струбцинками. Из чертежей де-
талей (рис. 88) можно заметить, что верхний край балок наклонен к го-
ризонтальной линии до 25 мм по всей длине. Рекомендуется отметить
горизонтальную линию, как показано на чертеже. Начиная от этой ли-
нии, для шпангоутов Делают вырезы квадратной формы.
Для этого подвижной плотничий наугольник наставляют так, чтобы
во время прикладывания нижней поперечины угольника к верхней гра-
ни балки лопасть была перпендикулярна горизонтальной линии; можно
изготовить шаблон также из листового металла и толстой пластины,
загнутой под прямыми углами.
80
На основании указанных размеров совсем несложно придать соот-
ветствующую форму нижней грани кильсона. Часть от редана до кор-
мы —। ровная. й прямая, но передняя часть должна быть изогнута в виде
плавной, ровной кривой, правильность которой легко можно определить,
если посмотреть вдоль по краю. Горбин и «выгнутостей» в контуре не-
обходимо избегать. Указанная на чертежах форма дает углы глиссиро-
вания (приблизительно в 3° (для верхнего и заднего реданов. Если по
собственному вкусу или в целях эксперимента желательно изменить
углы (глиссирования, то можно соответственным! образом изменить фор-
му балок, изменяя, конечно, и форму поперечных шпангоутов, что по-
требует заново тщательного вычерчивания на чертежной доске теоре-
тического чертежа всей конструкции глиссера.
Выемки в кильсонах для шпангоутов по ширине и
глубине следует вырезать несколько меньшего размера, чем толщина
шпангоута, с тем чтобы шпангоуты плотно входили в эти выемки;
задний конец кильсонов срезают под углом в 60° к горизонтальной ли-
нии для прикрепления транца.
Следует 'отметить, чтр передние концы кильсонов имеют форму квад-
ратных шипов, которые входят в отверстия шпангоута № 1. Эти шипы
не следует срезать на' нижней стороне до тех пор, пока не будет при-
креплена' носовая часть и обеспечен плавный подъем нижней поверхно-
сти, так как допущенный уступ затруднит ровное расположение об-
шивки. '
Отверстия, просверленные в кильсонах между шпангоутами № 2 и
3, сделаны с целью прикрепления болтами моторамы на место. Место,
число и положение отверстий можно несколько изменять в соответствии
с типом мотора, который следует установить, но .рекомендуется, чтобы
отверстия просверливались до сборки корпуса, так как после будет го-
раздо труднее просверливать отверстия в этом направлении. В некото-
рых случаях, однако, может быть сочтено желательным) просверливать
6 Юный моряя-конструктор
Рис. 88. Чертеж деталей глиссера
81
Рис. 89. Вычерчивание шпангоутов
отверстия вертикально в балках, чтобы вставить болты, идущие на-
сквозь от днища.
Здесь следует обратить внимание на положение шпангоутов на киль-
сонах. У шпангоутов впереди редана задние стенки должны иметь раз-
меры по теоретическому чертежу, тогда как у шпангоутов, находящих-
ся позади редана, передние стороны совпадают с линией креплений.
Это объясняется тем1, что, когда шпангоуты собраны, необходимо ска-
шивать их края в соответствии с выгибом) корпуса (передние по направ-
лению вперед, а задние по направлению назад). Очень важно, чтобы
края, которые в действительности приходятся на линии крепления
стрингеров, не были срезаны во время этой обработки;.
После того как будет закончена обработка кильсонов, их можно
разделить и отложить в сторону, после этого можно приступить к из-
готовлению шпангоутов.
Шпангоуты (рис. 88) вырезают из трехслойной авиационной
фанеры толщиной 3 мм. Важно, чтобы применялась фанера действи-
тельно хорошего качества, так как низшие сорта трехслойной фанеры
разрушаются водой, распространяющейся между слоями и медленно, но
верно растворяющей клей. Шпангоуты! делаются мягкими, как мокрый
картон, и теряют значение элементов конструкции. Краска и лак не пре-
дохраняют от проникновения влаги.
Каждый шпангоут Следует вычертить в натуральную величину по
чертежам, разделенным на квадраты, чтобы их можно было быстро пере-
снять на обыкновенную, тоже разделенную на квадраты, бумагу. Кон-
туры совсем несложны, так как все кривые представляют собой круглые
дуги с очень большими радиусами и могут быть нанесены при помощи
«рейки» (рис. 89). Такую рейку легко сделать из ровной однородной'
полоски дерева, подобно применяемой для стрингеров, слегка согнутой
посредством шнурка, в два раза большей длины, привязанного вдвое к
обоим концам. Шнурок этот натягивают всовывая между обоими шнур-
ками короткую палочку или карандаш и закручивая так, чтобы рейка
82
слегка изогнулась. Кривые не все точно одинаковы. Например, кривиз-
на на нижней стороне шпангоута № 2 является наиболее ясно выра-
женной. При помощи изогнутой рейки легче работать без шаблонов или
жестких чертежных лекал. Все стороны шпангоутов симметричны и от-
личаются лишь степенью наклона наружу или внутрь! с целью создания
постепенного закругления в бортах корпуса.
Все наносимые на чертеже шпангоуты замкнуты, наверху, хотя шпан'
гоуты № 3, 4 и 5 могут быть в некоторых случаях срезаны там, где они
пересекают отделение мотора. Этого, однако, не следует делать до
тех пор, пока не будет установлена палуба, так как замкнутые шпанго-
уты создают большую жесткость во время, сборки всей конструкции.
Когда контуры нанесены на бумагу, .разделенную на квадраты, их
наклеивают на фанеру и вырезают или переводят при помощи копиро-
вальной бумаги. Некоторые конструкторы, возможно, предпочтут сде-
лать по бумажным вырезкам шаблоны, благодаря чему можно добиться
полной симметрии, так как понадобится разметить лишь половину каж-
дого шпангоута, другую Сторону получаем, перевернув шаблон. Выре-
зать шпангоуты1 удобней всего лобзиком*. Вырезать надо по линиям как
можно точнее, лучше по наружной, чем по внутренней стороне, причем
выемки и вырезы следует делать возможно меньшего размера для бо-
лее точной пригонки деталей.
Следует отметить, что транец, который вырезают из трехслойной фа-
неры, так же как и шпангоуты, не соответствует поперечному сече-
нию корпуса в месте крепления № 8. Это происходит потому, что тра-
нец наклонен под углом в 30° к вертикали и, следовательно, имеет
ббльшую развернутую длину, чем высота по вертикали.
Носовую часть делают из куска липового дерева в 13 мм тол-
щиной, 25 мм шириной и приблизительно 125 мм длиной. Шпунты на-
верху и на нижней стороне срезают так, чтобы дать возможность об-
шивке из трехслойной фанеры соединять с носовой частью вгладь. По-
этому не следует придавать точную форму всем изогнутым поверхно-
стям, зубчатым концам бортов и стрингерам до тех пор, пока носовая
часть не будет собрана.
Наиболее ответственной работой у этого соединения является вы-
резка выемок или половинных гнезд, которые помещаются на концах
главных кильсонов. 1 I
Благодаря легкой кривизне в носовой части легче придать острую
форму углам, которые могут подвергаться ударам. 1
Наиболее распространенным п рисп ос об л е1нием Для сбюр1-
ки корпуса глиссера служит плоская плазовая доска, с длиной
и шириной, превышающей длину и 'ширину конструируемого корпуса.
На этой доске намечают продольную центральную линию и попе-
речные лийии, соответствующие положениям различных коеплений.
Шпангоуты корпуса устанавливают в перевернутом положении в пред-
назначенных для них местах. Временно их обычно прикрепляют к сты-
ковым угольникам. Шпангоуты располагаются так, чтобы можно было
установить киль и другие продольные элементы конструкции. Сборка
должна быть по возможности закончена до снятия корпуса с доски.
'При достройке глиссера этой конструкции вместо установки корпуса
на доске применяют для сборки особое приспособление, устанавливае-
мое между главными кильсонами и прикрепляемое к нему зажимами,
ЛлатодарЙ которому сохраняется параллельное положение кильсонов
в»
83
относительно друг друга. Вовсе не требуется, чтобы это устройство
шло по всей длине корпуса; его очень трудно будет удалить после
того, как набор корпуса будет собран.
Конструкция приспособления для сборки изображена на рис. 90.
Чтобы облегчить (обработку набора корпуса, когда он установлен
для сборки на приспособлении, /последнее снабжают «зажимом» из пря-
Сборочное приспособление
Рис. 90. Конструкция сборочного приспособления
Рис. 91. Укрепление кильсонов в сборочном приспособлении
иоугольного куска дерева, прикрепленного длинными болтиками к цен-
тральной перекладине. Это необходимо для того, чтобы можно было
установить корпус, подлежащий сборке, так, чтобы получить доступ
снаружи и внутри в перевернутом положении и под любым углом в пре-
делах большого диапазона углов.
Метод временного прикрепления кильсонов к специальному устрой-
ству для сборки изображен на рис. 91 (вверху слева). Здесь применя-
ют два или более зажима, согнутых из стальной полосы сечением
8 мм X 20 мм и снабженных 5-мм болтиком или двумя болтами В-А.
84
Прежде чем прикреплять кильсоны к приспособлению для сборки,
надо убедиться, нельзя ли еще более уменьшить вес конструкции, что
имеет очень большое значение. В конструкции кильсонов можно, не
нанося ущерба их жесткости, сделать выемки с едкой или с обеих сто-
рон между двумя креплениями шпангоутов, за исключением) мест, на-
ходящихся в близком! соседстве с моторной рамой. Этим! выемкам при*
Рис. 92. Облегчение кильсонов
дают корытообразное или двутавровое поперечное сечение с—!* ИЛИ
<~Г >, как можно видеть на рис. 92.
Когда кильсоны будут поставлены |на свое .место, необходимо про-
верить, до их окончательного закрепления, параллельны ли их верхние
(прямые) края. После закрепления балок необходимо провести острым
карандашом! линию вдоль той стороны кильсонов, что обращена внутрь,
к краю полосы для сборки, проверив #таким! образом, не произошло ли
смещение частей во время сборки.
Рис. 93. Установка шпангоутов
Затем приспособление для сборки зажимается в тисках так, чтобы
кильсоны оказались в перевернутом положении и чтобы шпангоуты
точно подходили к прорезам!, при этом! нижние края шпангоутов долж-
ны приходиться заподлицо (рис. 93).
Если случится, что какой-либо прорез будет сделан слишком» глубо-
ко, то для заполнения образовавшихся зазоров следует применять тон-
кие уплотнительные прокладки. Это даст возможность предохранить
части и всю систему во время сборки от смещения. Шпангоуты должны
85
продвигаться доотказа без применения молотка, но в то же время они
не должны скользить и шататься, когда будут поставлены на место.
В шпангоуте № 1 вместо обычных вырезов просверливают два квад-
ратных отверстия, в которые плотно входят шипы переднего конца ба-
лок. Шипы должны быть 'Плотно пригнаны к стенкам, но в верхней ча-
сти каждого отверстия рекомендуется оставлять промежуток, чтобы по-
сле сборки можно было в него вставить небольшой деревянный клин.
Угольники на концах балок у кормы вырезают из трехслойной фанеры
толщиной в 1 мт и прикрепляют к внешним краям кильсонов посред-
ством гвоздиков, причем! к заднему краю каждого кильсона прикреп-
ляют 5-лпи квадратную деревянную полоску для прикрепления ее
к транцу, который теперь может быть установлен.
Перед тем как приступят к окончательному соединению частей, надо
всегда проверять правильность предварительной сборки. В это время
гораздо легче исправить ошибки, чем на более поздней стадии сборки
конструкции. Вое шпангоуты должны подходить под прямым углом
к кильсонам. Путем проверки их отметками от носа до кормы легко
можно обнаружить какую-либо неплотность в конструкции.
Если все шпангоуты- вклеивают в предназначенные для них вырезы,
то едва ли понадобится применять какой-либо другой вид закрепления.
Но если шпангоуты решено будет прикреплять и гвоздями и клеем, то
не следует гвозди забивать прямо снизу между слоями трехслойной
фанеры. Их нужно вколачивать в косом направлении, чтобы они про-
ходили через два или более слоев фанеры и соединяли бы их, а не
расщепляли. Само собой разумеется, необходимо просверливать отвер-
стие для каждого гвоздя тонким шилом. В острый угол у транца, по
крайней 'Мере в центральном пространстве между кильсонами, рекомен-
дуется (вклеивать треугольный кусок дерева ((большая механическая
нагрузка в этом месте на пятку киля может вызвать здесь деформацию
деталей). После того, как в собранной описанным способом конструк-
ции окончательно затвердеет клей, ее можно гладко обстрогать, чтобы
наружные стенки балок хорошо совпадали с изогнутыми краями шпан-
гоутов. При этом, однако, надо следить за тем, чтобы неосторожным
удалением какого-либо материала не нарушить правильности обводов
корпуса.
Стрингеры и привальные брусья — эти продольные эле-
менты конструкции набора — нет необходимости подвергать действию
пара, так как они изгибаются в пределах естественной упругости дере-
ва. Но если конструктор найдет, что произвести обработку паром легче,
то для этой процедуры ему достаточно иметь обыкновенный чайник
и метр какой-либо металлической трубы, достаточно широкой, чтоб^т
в нее можно было поместить рейки. Трубу подвешивают более или
менее горизонтально в таком положении, чтобы носок чайника мог вда-
ваться в трубу. Внутрь трубы закладывают дерево. Подвергнутые в те-
чение нескольких минут действию (пара рейки постепенно, по одной,
вынимают и руками придают им любую желательную форму. Для
удержания реек в этой форме достаточно положить их на вырезы
•шпангоутов и на время скрепить их на концах авиамодельной ре-
зиной.
'Скуловые стрингеры состоят из двух частей. Эти части надо прочий
соединить в месте их схождения у редана. Это достигается путем на-
ложения концов скулового стрингера внахлестку на протяжении при-
близительно 40 мт. Для создания необходимой высоты редана между
86
концами при их наложении друг на друга кладется прокладка толщи-
ной 3 мм. Стрингеры соединяют путем склеивания и закрепления вин-
тами или гвоздями, как изображено на рис. 94.
После пригонки стрингеров и привальных брусьев оказывается, что
они касаются только одной Стороны вырезов в шпангоутах. Тщательная
пригонка позволит сообразоваться с изогнутостью стрингеров. Наилуч-
Рис. 95. Сборка корпуса
ший инструмент для Этой цели — небольшой напильник с грубой насеч-
кой. Им же придают желательную форму носовой части и стачивают
концы продольных элементов конструкции, чтобы, они заподлицо вхо-
дили в носовой угольник. Затем стрингеры и привальные брусья сле-
дует на время привязать и проверить, правильна ли их форма. При
перегибах или неправильных изгибах вырезы необходимо сделать
глубже. Правильность внешних обводов имеет большое значение.
(Когда привальные брусья и стрингеры будут закреплены ® своем
положении, их прежде всего вклеивают и прочно прибивают гвоздями
к носовой части и затем подобным же образом — ко всем шпангоутам!
Гвозди вбивают вкось, как было описано выше, чтобы; они прошли
87
прямо через шпангоуты из трехслойной фанеры и могли быть загнуты
на другой стороне. У каждого шпангоута следует вбивать по два гвоздя—
один в стенку, а другой в верхнюю часть (или в днище, если это необ-
ходимо). Для того чтобы избежать смещения шпангоутов при вбивании
гвоздей, отверстия должны быть заранее просверлены, как указано вы-
ше, и два гвоздя вбиваются из противоположных углов (рис. 95).
Когда клей засохнет, каркас корпуса снова зачищают, состругивая края
шпангоутов до уровня кильсонов.
Задние концы стрингеров срезают у транца и состругивают, чтобы
они приходились заподлицо с его поверхностью. Выступы сверху и сни-
зу на носовой части необходимо срезать, чтобы поверхность годилась
для обшивки ее трехслойной фанерой. Заканчивать носовую часть, при-
давать ей окончательную форму и размер следует лишь после прикреп-
ления обшивки.
Обшивка корпуса. Прежде всего наложить на корпус фанеру толщи-
ной в 1 мм и возможно плотнее прижать ее к корпусу. Затем следует
карандашом наметить линию вокруг корпуса и отрезать по этой линии.
Тонкую в 1 мм фанеру можно резать острым перочинным ножом или
большими ножницами. 1
Обшивка при прикреплении ее к стенкам корпуса должна доходить
до кончика носовой части, к которому прикреплены продольные эле-
менты конструкции.
Следует позаботиться, чтобы плоскость поперечного сечения фанеры,
которой обшиты стенки глиссера, не оставалась неприкрытой, когда
весь корпус будет закончен, так как плоскость поперечного сечения
является наиболее пористой частью поверхности и наиболее проницаема
для воды. В этом случае оставшуюся неприкрытой на концах носовых
частей плоскость поперечного сечения фанеры можно прикрыть обшив-
кой палубы и днйща.
Крепление обшивки. Перед тем как укрепить фанерную обшивку
окончательно, настоятельно .рекомендуется прикрепить ее кнопками,
чтобы избежать выпучивания, вызываемого местными сжатиями или
растяжениями. Поверхности элементов набора, к которым будет при-
крепляться обшивка, должны быть покрыты казеиновым клеем. Кнопки
должны быть расположены вдоль стрингеров, примерно на расстоянии
25 мм одна от другой. Нет необходимости вставлять кнопки в шпан-
юуты, но на транце обшивка должна быть прикреплена, причем кноп-
ки должны быть поставлены наклонно. Внутри корпуса концы всех
кнопок надо загнуть, придерживая при этом головки. Когда обшивка
будет пригнана, ее кромки состругивают заподлицо со стрингерами.
Кромки в тупой носовой части должны быть не простроганы, а сре-
заны перочинным ножом или стамеской.
При креплении обшивки .днища нужно начинать с кормовой части,
подставляя крепкую подпорку там, где обшивка подходит к реданам.
После того, как это будет сделано, к задней стороне редана прикрепля-
ют на гвоздях или шурупах квадратную планку из трехслойной фа-
неры сечением в 5 и между стрингерами, изогнув» ее по очертаниям'
днища. Кромку обшивки выравнивают и плотно впритык прилаживают
к редану.
После того как На соприкасающиеся поверхности будет наложен
клей, крепят обшивку, начиная с кромки, вдоль продольных балок,
вдоль стрингеров и, наконец, у транца,
88
Способ крепления обшивки в носовой части днища примерно такой
же — вначале обшивку прикрепляют к носу, затем вдоль продольных
стрингеров и у реданной кромки. В этой стадии .работы рекомендуется
снять составную балку, сперва отвинчивая поперечные элементы, а за-
тем снимая боковые планки продольных балок.
Тот же способ, что и при обшивке днища и бортов, можно приме-
нить и для настила палубы. Настил может быть цельным или состоять
из частей. Форма и размеры" кокпита и машинного люка должны быть
в точности соблюдены; то же относится к козырьку и к комингсу.
Палуба настилается наглухо из трехслойной 2-мм фанеры.
Прежде чем в палубе будет сделано отверстие для кокпита и ма-
шинного люка, она должна быть прежде всего приложена и слегка
прихвачена на месте.
После того как палуба укреплена, должны быть выпилены бимсы,
пересекающие машинный кокпит. С конструктивной точки зрения хо-
рошо соединять оставшиеся части бимсов (полубимсы) квадратной рей-
кой с сечением в 6 Мм так, чтобы она пришлась к,от< раз под комингсом,
который может быть прибит или привинчен к ней. В этих очень легких
судах палуба увеличивает жесткость конструкции. Наглухо укрепленная
планка даже толщиной 6 мм очень желательна и в том случае, если глав-
ная палуба сделана съемной.
Усиление корпуса. После того как обшивка окончательно укреплена
и носовой брус плотно пригнан заподлицо с остальными частями, ее
нужно зачистить кругом мелкой шкуркой, обращая внимание на то,
чтобы не закруглять углов и не снимать слишком большого слоя в от-
дельных местах.
Прочность и долговечность всех деревянных соединений значитель-
но увеличатся, если соединения будут покрыты полоской материи,
сильно натянутой для избежания морщин и прикрепляемой казеиновым
клеем.
Окраска. Водонепроницаемость и долговечность корпуса достигают-
ся окраской.
Из многочисленных способов окраски или покрытия конструктору
следует отобрать лучший с его точки зрения и в дальнейшем придер-
живаться его.
Нельзя- употреблять для окраски несовместимые препараты, напри-
мер, накладывать эмалит на масляную краску или, наоборот, покрывать,
дерево глянцевитой эмалью без предварительной грунтовки. Мы пред-
лагаем грунтовать свинцовыми белилами и суриком и применять по-
крытие на масле. Грунтовка должна быть составлена в такой пропор-
ции, чтобы она могла пройти во все щели элементов корпуса. Удобней
отдельку внутренней поверхности корпуса закончить до установки па-
лубы, так как в противном случае некоторые детали и места внутри
корпуса будут очень труднодоступны.
Грунтовать рекомендуется не меньше двух раз; внешнюю поверх-
ность, которая должна быть особенно гладкой и красивой, следует
грунтовать трижды и больше.
Когда грунтовка высохнет, ее зачищают шкуркой. Можно покрыть
корпус глиссера серебряной или алюминиевой краской. Металлическая
отделка;, если ее применяют должным образом, чрезвычайно долговечна,
но металлический порошок делает поверхность окрашиваемых деталей
89
несколько шероховатой. Поэтому лучше пользоваться способом обрыз-
гивания (пульверизирования), обеспечивающим ровную матовую поверх-
ность. Для того чтобы получить блестящую металлическую поверх-
ность, металлический порошок должен быть распылен по непросохшему
липкому! еще лаковому покрытию. Подводную поверхность глиссера
красят красной краской.
Механическое оборудование корпуса. Кормовой кронштейн гребного
вала. Наиболее существенной частью механического оборудования кор-
пуса является кормовой (затранцевый) кронштейн, показанный н4
рис. 96. Он прикрепляется шестью шурупами к транцевой доске по
диаметральной плоскости. Этот кронштейн несколько отличается от
изображенного на общем виде корпуса; он был изменен для того, что-
бы можно было обойтись простой отливкой. Изготовить эту деталь
можно и посредством пайки, и если материалом является сталь, то тол-
щина самого кронштейна и его пластины вполне может быть умень-
шена. Л
Если кронштейн изготовляют из бронзы, то отливка должна иметь
прилив на заднем конце тела подшипника, чтобы облегчить установку
кронштейна при просверливании отверстия. Прилив должен быть ровен
и должен давать возможность установить кронштейн с расчетом для
точного просверливания его на стенке с обоих концов.
Отливка должна быть отцентрирована и просверлена дрелью со свер-
лом диаметрам 4 мм; затем отверстие необходимо обработать 'острым
полукруглым шабром или ручной разверткой.
Если употребляется алюминиевая отливка, то отверстие тела под-
шипника должно быть сделано диаметром 5,5 мм и снабжено бронзо-
вой втулкой.
Кронштейн прикрепляют к транцу, а осевую линию устанавливают
при помощи круглого стального прутика диаметром 4 мм, вставленного
в отверстие подшипника и достаточно длинного; чтобы он достал до
редана. ,
Рис. 96. Кронштейн вала
90
Установив корпус так, чтобы избежать провисания! прутика под
действием собственного веса, вращают прутик в. разные стороны на
случай, если бы он оказался слегка погнутым. Более верным способом
будет, если вставить в> отверстие подшипника трубку и смотреть
через нее на картон с делениями, установленный у шпангоута
Рис. 97. Гребной вал
№ 3; эта точка линии тяги должна отстоять на 2,5 мм над днищем.
Если она окажется не в этом? месте, то можно внести исправление, опи-
лив (по толщине) верхнюю или нижнюю часть пластины; для той же
цели кронштейн можно осторожно согнуть или распрямить на наковаль-
не ударами у передней или задней кромки; что влечет за собой соот-
ветственно подъем» или опускание линии упора; практикуется и приме-
нение клинообразной прокладки между установочной пластинкой
и транцевой доской.
Отверстия в установочной пласти-
не должны быть просверлены и раз-
зенкованы соответственно головкам
употребляемых шурупов, причем для
двух нижних отверстий следует взять
шурупы для дерева, а для остальных—
болтики диаметром 3 мм с гайками и
шайбами.
Так как линия упора имеет очень
большое значение для модели глиссера,
а под давлением дерева кронштейн
может оказаться сдвинутым, то необ-
ходимо после установки кронштейна
еще раз 'Проверить линию вала.
. Гребной вал. Гребной вал выполняют по размерам, указанным на
рис. 97, 98. Стержень должен точно соответствовать отверстию в под-
шипнике и иметь на конце резьбу. Сферический шарнир у первого кон-
ца вала должен быть сделан возможно точнее и тщательно просверлен,
чтобы держать контровую шпильку. На конце винтовой нарезки вала
устанавливается контргайка диаметром 8 Мм, снабженная двумя сквоз-
ными отверстиями, чтобы ее можно было затянуть.
Гребной винт. И эту деталь можно изготовить путем! отливки. За-
готовка должна иметь на конце прилив, за который ее можно держать
при отделке*, сверлении и нарезании ступицы. Круглый стержень диа-
метрам 4 мм, точно зажатый в бабке станка, нарезается и на этот стер-
жень навинчивается отливка гребного винта; конец ступицы плавно об-
91
тачивают, чтобы по возможности уменьшить сопротивление воды пр»
движении модели.
Ступица должна быть снабжена поперечным стопорным винтом на
ее нарезанном конце; этот винт явится предохранительным приспособ^
лением», препятствующим провертыванию и соскакиванию винта с греб-
ного вала в случае внезапной остановки мотора. Лопасти винта требу-
ют тщательной отделки поверхности. Если желательно добиться наи-
высшей отдачи винта, то лучше изготовить несколько винтов с различ-
ным диаметром и шагом».
Отливка для гребного винта делается диаметром 50 мм, что являет-
ся достаточным! для любого мотора АММ, который может быть исполь-
зован для этого корпуса.
Экспериментальными пробегами установлено, что винт диаметром
50 мм и с шагом 100 !мти дает наилучшие результаты.
Дейдвудная труба, через которую проходит передаточный вал,
расположена в средней части днища глиссера. В этом месте нет
нужды ставить сальник, так как движение судна препятствует про-
никновению воды через подшипник даже в том случае, когда он уста-
новлен очень свободно. Труба может быть сделана из круглой бронзы
диам»етром 51,5 мм, длиной около 50 мм. Это устройство будет более
прочным и удобным, если трубу вделать в защитную пластинку, как
это показано на рис. 122, и прикрепить винтами извне к корпусу, кото-
рый должен быть подкреплен в этом месте пластинкой из трехслойной
фанеры толщиной в 3 мм. Точное положение дейдвудной трубы и угол
ее установки зависят от положения муфты мотора по высоте и длине,
различным у различных моторов; поэтому установку дейдвудной тру-
бы нужно производить после установки мотора.
Передаточный вал. Изготовляется из круглой стали-серебрянки диа-
метром 4 мм, длина вала зависит также от конструкции применяемого
мотора. То же относится и к деталям соединения переднего конца
вала. Задний конец вала имеет нарезку и снабжен (шаровой чашкой,
внутренняя поверхность которой соответствует сферическому шарниру
на конце гребного вала и имеет поперечное отверстие для шпильки это-
го последнего.
Такое соединение исключительно просто, универсально и надежно.
Установка мотора. Размеры мотора должны быть таковы, чтобы его
можно было установить в наивыгоднейшем положении: 1) получить на-
именьший угол наклона передаточного вала, 2) наиболее низко располо*
жить центр тяжести: и 3) добиться, чтобы главная часть располагалась
возможно ближе к корме.
Первые два фактора удовлетворяются одновременно и хотя третий
противоречит им, но по большей части приходится располагать маховик
мотора непосредственно у редана.
Не рекомендуется допускать слишком» большой угол между осью
коленчатого вала мотора и осью передаточного вала по причинам» меха-
нического порядка. Чтобы добиться этого, иногда необходимо мотор
"ставить ниже или выше на мотораме, соответственно стесывая ее или
подкладывая прокладки.
Вы сбережете время и избежите неприятностей, если сделаете
чертеж, показывающий положение мотора в корпусе, так как это по-
может решить очень сложную задачу — установить точное положение
отверстий дейдвудной трубы. Это отверстие будет там, где линия!, про-
92
веденная от центра муфты мотора до центра шарнира гребного вала,
пересечет днище корпуса.
Чертеж ясно покажет, какой длины и какой высоты должны быть
сделаны подмоторные брусья. Обычно приходится накладывать брусый
на шпангоут № 3, как это показано на рис. 95.
Передаточный вал с дейдвудной трубой и предохранительной плас-
тинкой и мотор устанавливают на место и соединяют. Тогда легко уви-
деть, для какой из двух деталей выдержана линия упора, согласно опи-
санию. Высота или наклон мотора должны быть исправлены в зависи-
мости от отверстия дейдвудной трубы.
Рис. 99. Выключатель зажигания
Отверстия1 для болтов во вспомогательных подмоторных брусьях
могут быть затем) размечены при помощи изогнутой проволоки по от-
верстиям) bi главных болтах и просверлены после того, как будет снят
мотор; после этого брусья могут быть соединены накрепко. Необходи-
мые исправления достигаются путем, прорезывания отверстий по верти-
кали, насколько это потребуется.
Этот метод проще и лучше способов, при которых сначала устанавли-
вается мотор, а затем, ось вала. Если дейдвудная труба, снабжена пре-
дохранительной пластиной, то скрепляют их следующим способом:
сперва пластину прикрепляют на болтах к корпусу, а затем трубку про-
пускают через отверстие и припаивают на месте к пластине, убедившись,
что трубка', установленная по линии упора, свободно вращается в отвер-
стии; для начала надо употреблять хорошо луженный паяльник большо-
го размера, чтобы он мог быстро нагреть спаиваемые детали.
Паяльник небольшого размера будет только прикладывать припой
к поверхности и опалит дерево, вероятно, больше, чем при быстром
прикосновении большого паяльника.
93
Если предохранительная пластина не ставится, то вставляется труб-
ка., которую заливают эмалитом заподлицо с наружной поверхности
днища. , '
Выключатель зажигания. Выключатель зажигания, работающий во
время движения глиссера, является наиболее ответственным приспособ-
лением для любой модели глиссера.
Показанный на рис. 99 выключатель весьма надежен в работе и его
очень легко сделать. Он имеет достаточную площадь соприкосновения
и не вводит чрезмерного сопротивления в цепь. Монтируется выклю-
чатель на эбонитовой и бакелитовой доске, прикрепляемой к палубе по
левому борту.
94
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
Двигатели и движители для
моделей судов
В простейших моделях могут применяться с успехом резиновые
и пружинные двигатели, в моделях катеров, пароходов, ледоколов
и военных судах — электрические и паровые двигатели и, наконец,
в скоростных моделях, торпедных катерах или судах спортивного типа
могут быть использованы двигатели, работающие сжатым воздухом
и газом, и с большим успехом применяемые в авиамоделизме бензино-
вые микролитражные моторы. Любой из описанных двигателей хорош,
если он правильно рассчитан и построен и хорошо отрегулирован. Мы
рекомендуем изучить на практике все виды двигателей, постепенно
переходя от простых к более сложным конструкциям.
РЕЗИНОМОТОР И ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЕ
В доску на расстоянии, равном длине резиномотора, вбиваем два
гвоздика, на которые наматывают резину сечением 1 X 4 м в три
оборота (по три ленты с каждой стороны), соединяем два конца и за-
правл!яем кольца резиномотора следующим образом: концы резины по
Рис. 100. Резиномотор
20 мм накладываем друг на друга, весь пучок резины растягиваем ру-
ками, складываем конец резиномотора в виде кольца и обматываем
нитками. Другой конец резиномотора заправляется так же, как и пер-
вый.
Сделать это несколько легче, так как не нужно соединять концы
резины.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ РЕЗИНОМОТОРА
Для увеличения продолжительности действия резиномотора приме-
няют шестеренчатую передачу — демультипликатор, который соединяет
несколько резииомоторов, отдающих свою энергию на вращение винта.
95
На рис. 101 показаны наиболее ходовые способы спаривания моторов.
Способ I (две шестерни), невидимому, самый простой и надежный.
Здесь не происходит больших потерь на трение в зубьях, уравновешен
крутящий момент.
Способ II (две' шестерни) обеспечивает более мощный завод рези-
номотора, очень удобен для скоростных моделей глиссеров, подводных
лодок.
Способ III (две большие и одна малая шестерни) повышает число
оборотов и увеличивает продолжительность действия резиномотора.
’Рис. 101. Способы спаривания резиномо-
торов
Способ IV применяется очень
редко, дает возможность обойтись
без применения шестерен. Создава-
емые резиномоторами натяжения
значительно повышают боковые тре-
ния валиков, на которых сидят ше-
стерни и винт. Для уменьшения это-
го трения необходимо установить
шариковые подшипники. На рис. 102
показано изготовление самодельно-
го шарикового подшипника.
Пластинку из латуни толщиной
0,3 мм кладут на болт с навернутой
гайкой, зажатой в тисках. Конец
болта должен быть ниже торца гай-
ки на 0,5 мм. Взяв второй точно
такой же болт, но немного меньше-
го диаметра (на 0,5 мм), наворачи-
вают его на две гайки так, чтофы
они законтрили друг друга. Конец
болта при этом должен выходить
на 0,4—0,5 мм. Наложив, как пока-
зано на рис. 102, пластину,, а на нее
второй болт, ударяют по оолту мо-
лотком. В результате такой прими-
тивной штамповки получаем чашку.
Так же штампуют еще несколько
запасных чашек, просверливают их
и надевают на валик. В чашку на-
сыпают стальные шарики. Чтобы
подшипник не рассыпался, чашки делают с полями, а у нижней части
вырезают еще ушки, которые после сборки загибают. Образец конструк-
ции с демультипликатором показан на рис. 103.
ЗАВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Общие виды и конструкция лодочных механизмов показаны
на рис. 104.
При установке заводного механизма в корпусе лодки необходимо
следить за расположением механизма, вала и сальника вала и доби-
ваться, чтобы вал не прогнулся и не искривился, что представляет
-собой до некоторой степени сложную задачу.
96
Рис. 102. Способ изготовления шарикоподшипника. Изготовление чашек. Сборка
подшипника
Рис. 103, Подшипник с демультипликатором
7 Юный моряк-конструктор
97
Чтобы избежать этого, ведущий вал заводного механизма и греб-
ной вал делают не цельными, а соединяют с помощью пружинки, т. е.
гибкого вала (рис. 105-1), или хомутиком (рис. 105-2), допускающими пе-
ресечение оси и вала под небольшим утлом1. Это значительно упрощает
регулировку всего механизма.
Рис. 104. Общий вид лодочного механизма
Рис. 105. Две системы соединения вала механизма с валом винта
Заводные механизмы выполняются также в виде подвесных лодоч-
ных моторчиков. На рис. 106 показан ряд конструкций подобных мо-
торчиков, установленных на различных моделях — игрушках.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ
Наиболее доступным является электромоторчик, продающийся
в наборе «Конструктор». Мощность его вполне достаточна для вра-
щения винта метровой модели. Единственным недостатком этого мо-
тора является большой расход тока. Рекомендуем перемотать якорь,
проточить и отполировать коллектор (чтобы уменьшить трение щеток),
а также изготовить свинцовый аккумулятор с легким целлулоидным
корпусом. Можно изготовить и новый, более экономный и мощный
электромоторчик с многополюсным якорем, смонтировав электропро-
водку так, чтобы можно было давать передний и задний ход.
98
Для приведения в действие больших моделей военных судов, паро-
ходов, ледоколов понадобятся более мощные электромоторы, питаю-
щиеся от щелочных аккумуляторов или сухих элементов. На рис. 107
показаны типовые конструкции судовых электромоторчиков.
Рис. 106. Лодочные подвесные пружинные двигатели
Рис. 107. Типовая конструкция электрического мотора
ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Если сильно нагреть сосуд с водою, плотно закрытый крышкой, то
образующийся при этом пар поднимает крышку. Чем тяжелее крышка,
тем! большим может быть давление пара в сосуде, а если крышку при-
винтить, то сосуд может взорваться. Пар может производить огромное
давление на стенки сосуда.
7*
99
Пар в котле паровой машины подводится к цилиндру посредством
паропровода. Стремясь расшириться, пар с большой силой отталкивает
поршень машины (рис. 108). Поршень передает силу поршневому штоку,
который на другом конце направляется крейцкопфом, скользящим в
неподвижных салазках. Отсюда сила передается через шатун на криво-
| Впуск пара
Рис. 108. Устройство паровой машины
Рис. 109. Работа паровой машины
двойного действия
Рис. ПО. Работа паровой машины с качаю-
щимся цилиндром
Сущность конструкции качающегося
шип и вращает его вал. К^-
вда цапфа кривошипа при-
ходит в положение В, пор-
шень дальше двигаться не
может, а отодвигается при
дальнейшем движении кри-
вошипа назад. При этом
поршень выталкивает лар
из цилиндра наружу. Боль-
шие судовые паровые ма-
шины бывают всегда двой-
ного действия. Цилиндр в
них закрыт со всех сторон,
и обратный ход поршня со-
вершается благодаря дейст-
вию пара, поступающего с
другой стороны (рис. 109).
Конструкция парово-
го двигателя с кача-
ющимся цилиндром
в настоящее время приме-
няется исключительно для
моделей. Этот тип двигате-
ля так прост, что его может
построить любой моделист,
цилиндра заключается в том,
что верхняя ‘ наружная часть его в веде прилива обработана на пло-
скость (рис. 110). Перпендикулярно к этой плоскости ввинчена ось 7,
вокруг которой цилиндр может вращаться. Ось сидит в отверстии не-
подвижно укрепленной рамы. Она прижата к ней пружинкой 2, ко-
торая удерживается и регулируется гайкой 3. Цилиндр поворачивается
на своей оси (нижней частью) то вправо, то влево в пределах, которые
допускает величина кривошипа. В верхней части цилиндра выше оси
имеется отверстие 4, а в неподвижной раме или в специальной приливке
этой рамы 5 — два других отверстия 6 и 7.
100
Последние расположены так, что при крайнем левом положении
кривошипа отверстие в цилиндре совпадает с правым отверстием 6
рамы. Это отверстие соединено с впускной трубкой котла. В тот мо-
Рис. 111. Схема работы паровой машины Рис. 112. Двухцилиндровый двигатель
с качающимся цилиндром: с качающимся цилиндром
/—момент впуска пара, /7—верхняя мерт-
вая точка, III— выпуск пара;/—ось цилинд-
ра, 4—отверстие в цилиндре, 6— впускное и
7—выпускное отверстие в цилиндре
мент, когда отверстия ци-
линдра совместятся с от-
верстием рамы 6, пар по-
ступает в цилиндр и ма-
ховое колесо начинает
вращаться против часовой
стрелки, поршень при
этом идет к нижней мерт-
вой точке (рис. 111-П),
и хотя пар затем -в ци-
линдр доступа не имеет,
но он продолжает в ци-
линдре расширяться, а
маховик продолжает вра-
щение. Отверстие цилин-
дра подходит к левому,
выпускному, отверстию 7
рамы в тот момент, ког-
да кривошип находится в
правом положении. До
верхней мертвой точки
продолжается выпуск па-
Рис. 113. Двухцилиндровый паровой подвесной дви-
гатель и модель скутера с паровым двигателем
ра, а затем весь цикл по-
вторяется в строгой последовательности. Цилиндр принимает из пра-
вого отверстия порцию пара, а в левое выпускает отработанный пар.
При конструировании парового двигателя с качающимся цилиндром
особое внимание необходимо обращать на разметку распределительных
отверстий1.
1 Смотри подробно об этом в разделе „Постройка паровых двигателей-.
101
Плоскости соприкосновения качающегося цилиндра с рамой должны
быть параллельны оси цилиндра4 и хорошо притерты друг к другу.
В тех случаях, когда необходимо получить более равномерную ра-
боту при повышенной мощности, предпочтительнее использовать для
моделей суде» двухцилиндровый двигатель (рис. 112).
Цилиндры этого двигателя качающегося типа ничем не отличаются от
описанного выше одноцилиндрового парового двигателя. Рама такого
двигателя имеет иную форму, принцип же работы остается таким же,
как и у вышеописанного двигателя. Другая конструкция двухцилиндро-
вого парового двигателя специально лодочного типа для моделей ску-
теров показана на рис. 113. Такой двигатель также можнб построить
самому, применив для этого коническую шестеренку от набора «Кон-
структор». Установка этого двигателя на модели скутера показана на
рис. 113.
Парораспределение. Самый простой способ использования пара
в цилиндре следующий: пар впускается в одну часть цилиндра в про-
должение всего хода поршня, в то же время обработанный пар выпу-
скается из другой части. Для более экономного использования пара
высокого давления это устройство следует видоизменить в некоторых
существенных деталях.
Для того чтобы использовать способность пара к расширению, не-
обходимо впускать его в цилиндр только в течение первой части хода
поршня, давая заключенному пару возможность остальную часть хода
поршня произвести за счет своего расширения.
Давление, производимое на поршень в направлении его движения,
называется прямым давлением, а давление, производимое паром, кото-
рый в то же время выхрдит с другой стороны поршня, — обратным.
Чем ниже обратное давление, тем большее действие окажет прямое
давление и, следовательно, тем большей будет мощность, развиваемая
машиной. Поэтому, чтобы дать пару, толкающему поршень вперед, сво-
бодный выход и таким образом уменьшить обратное давление, в начале
обратного хода поршня выпуск пара начинают несколько ранее конца
хода поршня и продолжают это до тех пор, пока поршень почти
достигнет другого конца хода.
Цель прекращения выпуска пара до конца хода поршня заключается
в том, что некоторое количество отработанного пара может остаться
внутри цилиндра и послужить упругой подушкой для поршня, когда он
приближается к концу своего хода. Это сжатие отработанного пара
устраняет внезапность перемены в направлении сил подвижных частей.
Кроме того, сжатие уменьшает потерю, происходящую от наличия вред-
ного пространства, которое образуется в цилиндре, когда поршень на-
ходится у конца своего хода.
Процесс соприкосновения пара с той или другой стороной поршня
в течение двух его ходов состоит из четырех периодов: 1) впуска,
2) расширения, 3) выпуска, 4) сжатия.
Как будет видно далее, простой золотник, приводимый в движение
эксцентриком, вращающимся с машинным валом, регулирует распреде-
ление пара в обеих частях цилиндра таким образом, что пар проходит
через всю приведенную выше серию изменений.
Паровой двигатель с золотниковым парораспределением. Как уже
было сказано, в современных больших паровых двигателях пЯр распре-
деляется так называемым золотником, ходящим в золотниковой коробке
102
по золотниковому зеркалу. Этот золотник в нужные моменты выпускает
пар то по одну, то по другую сторону поршня и выпускает отработан-
ный пар в холодильник или в атмосферу.
Модели двигателей с золотниковым парораспределением! обычно
устанавливают на больших
ных кораблях.
Схема золотникового
парораспределения пока -
зана на рис. 114. Золот-
никовая коробка 1 примы-
кает к цилиндру с одной
стороны. В этой коробке
имеется хорошо отполи-
рованная плоскость 2 —
золотниковое зеркало, в
котором прорезано три
канала: два по бокам 3 и
один посредине 4. Через
последний канал пар вы-
ходит наружу. Боковые
отверстия сообщаются с
цилиндром.
По зеркалу при помо-
щи эксцентрика туда и
обратно двигается золот-
ник. При своем движении
золотник отделяет от ка-
меры или все три отвер-
стия, или два из них. Пар,
выпускаемый через верх-
нюю трубку в камеру, по
одному из каналов 3, на-
пример по левому, посту-
пает в цилиндр. В это
время другой, правый, ка-
нал закрыт золотником и
соединен одновременно с
каналом 4, являющимся
выпускным.
моделях тяжелых судов, пароходах и воен-
Пар будет входить в
цилиндр до тех пор, пока
золотник не вернется на-
зад и не соединит своей
коробкой левый канал с
выпускным 4, От эксцен-
трика, повернутого отно-
сительно кривошипа пор-
шня на 90°, зависит дви-
жение золотника. Поэто-
му кривошип золотника
всегда опережает криво-
шип поршня на одну чет-
Рис. 114. л)~схема золотниковюго парораспределения:
1—золотниковая камера, 2—золотниковое зеркало,
5—4—каналы, 5—эксцентрик; б) начало впуска и вы-
пуска пара; в) впуск .пара; г) отсечКй пара; д) конец
выпуска и начало сжатия пара
103
верть: когда поршень1 стоит в мертвых точках, золотник находится в
среднем положении и начинает впуск пара с одной стороны и выпуск с
другой. Такое парораспределение действует во все время движения
поршня.
Целесообразнее впустить порцию пара под поршень и прекратить
впуск в определенный момент, чтобы пар, расширяясь, отдал свою
энергию поршню, впуск же начать несколько ранее, чтобы образовалось
низкое противодавление в момент изменения хода поршня. Для этого
золотник делают с «перекрышем», что дает возможность работать
с частичным наполнением! цилиндра — с «отсечкой пара» и со «сжатием
пара». Для этого коробке золотника придают ширину большую, чем
ширина паровых каналов в зеркале.
На рис. 114-6 изображен момент левого мертвого положения криво-
шипа и поршня. Впуск пара через образовавшуюся щель А начался,
а выпуск происходит через щель Б. При этом кривошип эксцентрика
отодвинут не на 90° от кривошипа поршня, а ’на 90° плюс зачерненный
угол.
-На рис. 114-в показан золотник в крайнем правом положении. В это
время кривошип поршня прошел мертвую точку. Левый канал для
впуска пара открыт полностью, так же как и канал для выпуска.
Теперь золотниковая коробка пошла назад, и на рис. 114-г изображен
момент отсечки пара (впуск слева прекращен), после чего пар расши-
ряется без прибавки новой порции его, с другой стороны поршня про-
должается выпуск пара*
На рис. 114-д показан конец выпуска: пар по одну стооону поршня
продолжает расширяться, а по другую образуется «подушка», делающая
ход двигателя более плавным.
На рис. 115 показаны конструкции модельных паровых двигателей
вертикального типа, предназначенных для установки на большие модели
судов. На следующем рисунке (116) показаны конструкции паровых
двигателей, парораспределительный механизм у которых находится не
сбоку, как у вышеописанных двигателей, а сверху.
На рис. 117 показан разрез конструкции этого двигателя. Общие
данные по этому, типу двигателей даны в нижеприведенной таблице.
Общие данные судовых модельных паровых двигателей с золотниковым
парораспределением
Тип двигателя Д-61 Д-62 Д-64 Д-69 Д-72 Д-74 Д-81 Д-82
Количество цилиндров ........
Ход поршня в мм..............
Диаметр поршня в мм..........
Высота двигателя в мм . . . .
Ширина в мм..................
Длина в мм...................
Вес в г......................
Диаметр маховика в мм . . . .
1 2
16 19
19 19
90 89
60 70
76 120
450 740
44 57
4
19
19
92
70
210
1200
57
2
19
19
104
70
136
2000
50
2
24
22
100
78
130
850
57
4
24
22
104
78
225
1500
57
1
19
25
104
70
82
680
50
2
19
25
104
70
136
2 500
50
104
Рис. 115. Судовые паровые двигатели для моделей. Справа одноцилинд-
ровый, слева—двухцилиндровый
Рис. 116. Судовой паровой двигатель для моделей с "верхним парораспределением^
Слева—двухцилиндровый, справа—четырехцилиндровый
Рис. 117. Разрез парового двигателя с верхним парораспределением
105
ПАРОВЫЕ КОТЛЫ
На рис. 118 показан простейший паровой котел, наполненный водой
так, что наверху остается некоторое свободное пространство. В верх-
ней полости котла припаяна паропроводная трубка. Если под котел
в топку поставить горящую спиртовку, то пламя будет подогревать
воду, которая, нагреваясь, будет все сильней и сильней испаряться.
В результате сильного -нагрева жид-
Рис. 119. Круглый котел
Рис. 118. Устройство простого парового котла
температурой кипения. Вода при нормальных условиях1 заки-
пает примерно при 100°.
Если закрыть кран паропроводной трубки, то яри нагревании выше
точки кипения пар будет скапливаться в пространстве под водой и дав-
ление его начнет повышаться после того, как водяной пар сделается
насыщенным при температуре кипения, соответствующей нормаль-
ному давлению. Если подогревать котел так, что температура воды в
нем будет оставаться одной и той же, то пар будет образовываться толь-
ко до определенной величины давления, которое при данной постоян-
ной температуре будет оставаться постоянным. Пар, получаемый
при этих условиях, называется насыщенным. Он имеет тот недостаток,
что при понижении температуры легко конденсируется, т. е. переходит
в жидкое состояние.
Перегретый пар получают путем подогрева насыщенного пара на
40—50 (и до 200°) при прохождении его из котла к цилиндру двигателя.
При этом температура и объем пара соответственно увеличиваются и, что
очень важно, пар становится менее подверженным конденсации и сопро-
тивление его при прохождении паропроводов уменьшается.
Конструкции котлов. Самый простой горизонтальный котел изобра-
жен на рис. 119. Это сосуд круглой формы, изготовленный из латуни
или железа. Выпуклые днища и шов цилиндра пропаивают медью или
серебром. Внизу под котлом располагается топка с отверстиями для
протока воздуха и для установки спиртовки. В простейших конструк-
1 Под нормальными условиями подразумевается давление в 1 атмосферу.
106
Рис. 120. Увеличение поверхности нагрева впа-
янными трубками
употребляют
ки (рис. 120'
циях котлов тепло распространяется по нижней части и выходат наружу
с двух сторон котла, как бы опоясывая его через отдушины, образуе-
мые стенками котла и топки.
В более мощных и сложных моделях двигателей продукты сгорания
отводятся через специальную
Г оризонта льные котлы
имеют то преимущество, что
горячие газы обтекают боль-
шую поверхность, и парооб-
разование происходит гораз-
до интенсивнее. Кроме того,
горизонтальные котлы удоб-
ней устанавливать в корпусе
судов.
Для еще большего уве-
личения поверхности нагре-
ва в горизонтальных котлах
впаянные труб-
|. Трубки обяза-
тельно должны быть накло"
цены к оси котла, чтобы вода, удельный вес которой от нагревания
делается меньше, могла уходить из трубок и -замещаться более холод-
ной. При горизонтальной впайке труб нагретая вода будет сосредото-
чена в верхней части каждой трубки. Здесь могут образоваться пузырь-
ки пара, которым не найдется выхода, и трубки тогда лопнут. При на-
клонном положении трубок нагретая вода и образующийся пар равно-
мерно и беспрерывно протекают вверх, вода перемешивается в котле и
парообразование-происходит более энергично.
Конструкция котла, показанная на рис. 120, имеет еще две особен-
ности. Котел заключен в кожух, создающий значительное увеличение
площади нагрева и повышающий температуру пара в котле, так как
теплота из кожуха попадает в верхнюю часть котла. Чем выше темпе-
ратура пара, тем) больше его энергия и тем) больше полезное действие
двигателя. Пар, собирающийся в верхней части котла, конденсируется
в капельки. Для удаления капелек воды из пара его собирают в сух о-
парник (коробка в верхней части котла), откуда пар поступает в па-
Рис. 121. Паровой котел для моделей судов. Слева—разрез, справа—общий вид
107
ропровод. Пока пар стоит в открытом снизу сухопарнике, капельки
воды падают, и пар, освобождаясь от воды, «сушится».
На рис. 121 показан котел, у которого трубки впаяны внутри котла,
что дает возможность быстро поднять пар до нужного давления. Как
видно из рисунка, паропроводная трубка из сухопарника проходит че-
рез топку и выходит наружу. Такое устройство обеспечивает надежный
перегрев пара, отправляемого в цилиндр.
Рис. 122. Американский паровой котел
На рис. 122 изображен горизонтальный котел со змеевиком. Очень
важной принадлежностью котла является предохранительный клапан.
Отрегулированный на определенное давление внутри котла, он автома-
тически открывается, как только давление превысит установленную
норму, и лишний пар выходит наруж1у. Как только давление станет
нормальным, клапан закрывается.
На рис. 123 изображен пружинный предохранительный клапан. Для
наблюдения за давлением пара в котле применяют маленький манометр.
Даем описание самодельного манометра1 (рис. 124).
«Кожух манометра делается из жести. Он может быть какой угодно
величины. Поршень 3 делается из куска медного стержня, который от-
пиливается, как показано на рисунке. Канавка 6 обматывается промас-
ленной ватой, а затем обвязывается ниткой. Для пружины 5 берется
отрезок часовой пружины от будильника. Она вставляется между при-
паянными к кожуху пластинками 1. Чтобы поршень не выпадал из
трубки, туда! можно поместить проволочное кольцо 7. Под давлением
пара поршень поднимается и сгибает пружинку 5, а та через тягу 4
поворачивает стрелку 2».
Шкалу этого манометра нужно проградуировать по какому-нибудь
1 Конструкция этого манометра была описана А. Абрамовым в журнале „Зна-
ние— сила".
108
фабричному манометру, одновременно присоединив и тот и другой
к котлу или накачивая -насосом воздух в баллон.
Подают воду в котел во время работы в сложных моделях водя-
ные насосы.
На рис. 125 изображен плунжер-
ный насос. Он состоит из двух пер-
пендикулярно расположенных точе-
ных трубок. К горизонтальному ка-
налу пришлифован плунжер 7.
'Вертикальная трубка — состав-
ная; верхняя, навинчивающаяся ее
часть закрывается глухой пробкой.
В этой вертикальной части про-
сверливают канал и коническим
Рис. 124. Самодельный манометр
Рис, 123. Предохранительный клапан
109
Рис. 126. Общий вид насоса с качающимся цилиндром
сверлом рассверливают отверстия седла в двух местах для двух кони*
ческих клапанов» 2 и 3.
Плунжер 1 связан со специальным! шатуном, который с помощью
эксцентрика ходит взад и вперед. При движении влево плунжер втя-
гивает воду из сосуда, которая поднимает конический клапан 3. При
обратном движении
плунжера клапан 3
закрывается, подни-
мается клапан 2 и
пропускает воду в
подающую трубу, ве-
дущую в котел.
Другой вид насо-
са (рис. 126) пред-
ставляет собой обы-
чный качающийся
цилиндр парового
двигателя, описанно-
го выше. Если на-
чать вращать криво-
шип этого двига-
теля, то поршень
начнет засасывать
воду, а затем, при
ходе поршня вверх,
вытолкнет ее в по-
дающую трубку.
Источники тепла.
В качестве источни-
ка тепла для подо-
гревания котла в
простейших машинах
с качающимся цилиндром употребляют спиртовую горелку с несколь-
кими фитилями (рис. 127). Для более мощных машин служат керосино-
Рис. 127—
128. Горелки
ПО
Паровой ВВиготель Влй моВеИей Военных суВоВ
Рис. 129. Горелки
вые горелки, переделанные из примуса или паяльной лампы (рис. 128),
либо специально приспособленные горелки паровых двигателей для мо-
делей судов (рис. 129).
ДВИГАТЕЛИ, РАБОТАЮЩИЕ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ
Двигатели поршневого типа можно вместо пара приводить выдвиже-
ние сжатым воздухом из баллона или газом!, полученным посредством
химической реакции. На рис. 130 показан моторчик конструкции Э. Ми-
киртумюва, работающий сжатым воздухом. Главные части этого мотор-
чика: цилиндр 7, ук-
репленный в раме 8,
коленчатый вал 11,
«вращающийся во
втулке 7, укреплен-
ной на той же раме,
трубки, подводящие
воздух, 9 и 70 и ша-
тун 4, связанный с
поршнем 3, который
двигается по зерка-
лу цилиндра. На
рис. 130 в стенке
цилиндра сделан вы-
рез для того, чтобы
«виден был находя-
щийся внутри пор-
шень.
Работа мотора
происходит так. От-
крыв краник, дают
Рис. 130. Двухцилиндровый моторчик, работающий сжа-
тым воздухом
доступ воздуху, ко-
торый «накачен в бал-
лоне. Воздух по под-
водящей трубке под-
ходит к вращающему золотнику 7. На рис. 130 показано устройство
золотника в увеличенном виде. Коленчатый вал 77’ имеет небольшую
выемку сбоку, которая при вращении вала в нужный момент открывает
111
доступ воздуха в соседнюю подающую трубу 9. Положение выемки
строго соответствует положению кривошипа. Когда поршень нахо-
дится в верхнем положении, золотник производит перепуск воздуха из
трубки 9 в трубку Ю, воздух проходит в, цилиндр и благодаря своему
давлению двигает поршень вниз. Поршень давит на шатун, который
в свою очередь поворачивает коленчатый вал. Когда поршень опу-
стится, открываются выпускные отверстия в стенках цилиндра. Отрабо-
танный воздух выходит наружу. В то же время золотник, который
вращается вместе с коленчатым валом!, закроет отверстия трубок 9 и
10, и воздух из баллона поступать в цилиндр не будет. Дальнейшее
вращение коленчатого вала и движение поршня вверх происходят за
счет того разгона, который приобрели за рабочий ход поршня колен-
чатый вал и сидящий на нем, маховичок.
Когда поршень подойдет к верхнему положению, золотник снова
откроет отверстия подающих трубок, и воздух, поступая в цилиндр,
опять будет давить на поршень и погонит его вниз и т. д. ?
Увеличить мощность можно устройством двух- или трехцилиидро-
вых моторов. На рис. 131 показан двухцилиндровый мотор, работаю-
щий по вышеописанному принципу. Золотник этого мотора распреде-
ляет воздух в подающие трубки поочередно то в один, то в другой
цилиндр по мере движения их поршней вниз. Конструктивно мотор вы-
полнен весьма просто и доступен для постройки собственными силами.
Такой моторчик был осуществлен известным моделистом-рекордсменом
Николаем Петровым (Ленинград) *.
Рис. 131. Двухцилиндровый моторчик, работающий сжатым
воздухом:
7—цилиндр, 2—коленчатый вал, 3—картер, 4—дно картера, 5—втулка вала,
6—распределительный вал, 7—воздухопроводные трубки; 8—кран, Р—вал
винта, 10—поршень (в разрезе), 11—палец поршня, 12—-шатун, 13—упор-
ный подшипник коленчатого вала, 14—распределительный желобок (вне
пуск воздуха), /5—впускные отверстия в картере
Очень интересно конструктивно выполнен и получил боль-
шое распространение трехцилиндровый звездообразный двигатель «Пау-
зе», который можно использовать для установки на модели глиссеров
с воздушными винтами. На рис. 132 показана схема двигателя. Поршни
в этой конструкции двигателя выполняют и роль распределительного
механизма. Для этого, как видно из схемы, в, поршнях существует боко-
вая выемка, цилиндры работают один за другим Bi направлении вращения
коленчатого вала, т. е. 1, 2, 3; 1, 2, 3 и т. д.
1 Постройка его будет описана ниже, в отделе „Постройка двигателей”.
112
На схеме изображен момент, когда поршень 1< находится в верхнем
положении и сейчас пойдет вниз; поршень 2 движется в это время
вверх, и в цилиндре происходит выпуск; поршень 3 движется вниз —
у него сейчас рабочий ход.
Разрез т АВ
Рис. 132. Трехцилиндровый двигатель .Паузе*. Схема работы
Распределение воздуха происходит
следующим образом: верхние части ци-
линдров сообщаются с низом преды-
дущих цилиндров питающими трубка-
ми 1. К месту выхода питающих тру-
бок подходят и подающие трубки 8 от
баллона. При совпадении выемки
в поршне с отверстиями обеих трубок
они соединяются и сжатый воздух мо-
жет пройти из трубки 8 в трубку 1,
т. е. в цилиндр. Такое положение пор-
шня показано в цилиндре 3, где пор-
шень, соединяя подающую трубку с
питающей, приводит в действие ци-
линдр 1 и в последнем начинается ра-
бочий ход. Поршень цилиндра 1 под- Рис> 133, общий вид Двигателя
нялся настолько, что отверстие труб- „Паузе*
ки 1, идущей от цилиндра 2 к цилин-
дру J, освобождается, и воздух, гонимый из цилиндра 2 подымающимся
поршнем, имеет возможность выйти наружу. Таким образом, в то время,
когда поршень предыдущего цилиндра 3 (впускает воздух- в последую-
щий цилиндр 1, этот последний своим поршнем соединяет следующий
8 Юный моряк-копструктор
ИЗ
цилиндр, т. е. цилиндр 2, с наружным воздухом, давая возможность
отработанному воздуху выйти из цилиндра.
Так работают все цилиндры поочередно; каждый из цилиндров ра-
ботает на протяжении почти 180° поворота коленчатого вала, т. е. за
офда оборот коленчатого вала происходит три рабочих хода. Общий
вид этого двигателя показан на рис. 133.
Баллоны. Для питания Двигателей сжатым! воздухом! служат бал-
лоны (рис. 134). В баллоны воздух накачивается велосипедным насосом
Рис. 134. Воздушные баллоны для двигателей сжатого воздуха
Рис. 135. Расположение воздушных баллонов в модели гоночного глиссера
через ниппель, который пропускает воздух и не дает ему выйти из него.
Баллон может выдержать давление воздуха в 5—6 атмосфер. Изготов-
ляют баллон из тонкого алюминия или латуни.
Во избежание разрыва; баллона его обматывают проволокой, кото-
рую припаивают к стенкам». Для пуска воздуха в нужный момент слу-
жит специальный краник.
Установка баллонов и двигателя в модели глиссера показана на
рис. 135.
ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
За последнее время среди зарубежных моделистов получил большое
распространение новый работающий на углекислоте двигатель, по мощ-
ности и продолжительности действия превосходящий двигатели, рабо-
тающие сжатым воздухом.
Вся установка (рис. 136) состоит из генератора газа, из резинового
шланга, передающего газ, и из самого двигателя.
Газ образуется в латунном резервуаре-генераторе (рис. 137), с внут-
ренними камерами для сухого льда и карбита, на которые капает овода.
В результате химической реакции образуется газ, давление которого
114
используется для приведения в действие двигателя, работающего по
принципу паровой машины. Двигатель «Торнадо» выпускается двух
типов со следующими данными (рис. 137).
Количество цилиндров 2 ' 4
Вес двигателя в г . 70 100
Диаметр цилиндра в мм 12,5 12,5
Ход поршня в мм . 19 19
Мощность в л. с. « . 0,08 0,12
Число оборотов (об/мин.) 3 500 3 500
Диаметр воздушного винта в мм . , . 325 400
Диаметр водяного винта в мм . . . 50 60
Вес генератора в г . 140 225
Высота генератора в мм 178 190
Диаметр генератора в мм 80 80
Длина глиссера к мм 380 430
Газ, рекомендуемый фирмой и
называемый АС : СО, не следует сме-
шивать с ацетиленовым газом, при-
меняемым для велосипедных фона-
рей или при сварке. Карбит являет-
ся составной частью рабочей смеси,
он применяется в соединении с су-
хим льдом! — замороженной углекис-
лотой, образующей под давлением
невзрывчатую рабочую смесь. В про-
Рис. 136. Общий вид газогенераторного
двигателя для моделей. Генератор газа
и его соединение с двигателем u /)
тивоположность двигателям, работающим сжатым воздухом, углекис
лотные двигатели имеют постоянное давление газа в течение длитель-
ного времени (5—10 минут) работы генератора.
Разъемная конструкция картера дает возможность вставить под-
ставку (мютораму) для удобного крепления двигателя в корпусе лодки.
Для смазки двигателя сделаны специальные каналы.
Действие генератора газа. Генератор перевертывают вверх колпачко-
вой гайкой. Гайку отвертывают и винтом нажимают на рукоятку клапана,
открывающего отверстие водяной камеры и одновременно закрывающего
отверстие камеры, в которой образуется газ.
Газовую камеру наполняют через горловину небольшими кусочками
карбита в смеси с кусочками сухого льда, измельченного до величины
крупинок соли. Затем колпачковую гайку снова завертывают, опроки-
дывают генератор в нормальное положение и вставляют в лодку. Во-
775
дяную камеру наполняют водой и двигатель соединяют шлангом
с генератором*.
После поднятия клапана вода устремляется в нижнюю камеру, где
и происходит химическая реакция образования газа, под давлением
Рис. 137. Газогенераторные двигатели
Рис. 138. Конструкция судового газогенераторного двигателя
116
которого двигатель немедленно приходит в движение. На рис. 138
показаны двигатель с маховиком) и генератор, специально предназна-
ченные для установки на модели скоростных судов.
Общее расположение всей моторной установки на ’модели глиссера
с водяным винтом показано на рис. 138, 139.
Рис. 139. Общий вид моторной газогенераторной установки на модели
глиссера
СУДОВЫЕ БЕНЗИНОВЫЕ МИКРОЛИТРАЖНЫЕ МОТОРЫ
Микролитражные моторы, устанавливаемые на модели судов, отно-
сятся к категории тепловых двигателей внутреннего сгорания карбю-
раторного типа.
Тепловыми эти двигатели называют потому, что в них преобразуется
в механическую работу тепловая энергия, выделяемая топливом при
сгорании. Это сгорание происходит внутри цилиндра двигателя, отсюда
и его название — двигатель внутреннего сгорания. Быстроходные дви-
гатели автомобилей, мотоциклов, самолетов и судов часто называют мо-
торами.
Для моделей судов спортивного типа в настоящее время требуется
мотор мощностью до одной четверти лошадиной силы. Такую мощ-
ность дают моторчики весьма небольших размеров с объемом цилиндра,
доходящим до 15 см3. Несмотря на свои малые размеры, микролитраж-
ные моторы устроены и действуют в основном так же, как двигатели
большой мощности, но конструкция их более проста.
Микролитражные моторы работают на бензине, который подается
в цилиндр в смеси с воздухом, поддерживающим горение. Эта газо-
образная смесь образуется не в самом цилиндре, а в присоединенном
к нему аппарате, называемом карбюратором.
Для непрерывной работы мотора необходимо, чтобы в его цилиндр
регулярно поступала свеж1ая горючая смесь, а после сгорания ее из
цилиндра удалялась отработанные газы. Для этого имеются специаль-
ные устройства: распределительные клапаны, у моторов, работающих по
четырехтактному циклу, и распределительные окна у двухтактных.
Наконец, сжатую горючую смесь необходимо поджигать; для этой
цели имеется электрическая запальная свеча.
Смесь сгорает в цилиндре двигателя, представляющем! собой сталь-
ной стакан с гладкими стенками, закрытый с одной стороны. С другой
стороны в него, введен поршень, который посредством шатуна шарнирно
связан с коленчатым валом мотора. Смесь вводится в цилиндр через
распределительные окна или клапан впуска, сжимается поршнем и под-
жигается электрической искрой. Сжатая смесь взрывается, и раскален-
ные газы с силой давят на стенки цилиндра и на поршень, стремись
117
расшириться. Стенки цилиндра делаются достаточно прочными, чтобы
•выдержать это давление. Давление расширяющихся газов перемещает
поршень, который толкает шатун и через него вращает коленчатый вал.
Поршень движется в цилиндре между двумя крайними положениями,
называемыми мертвыми точками. Различают верхнюю мертвую точку —
ВМТ и нижнюю мертвую точку — НМТ. Путь, проходимый поршнем
между двумя мертвыми точками, называется ходом поршня; он равен
удвоенному радиусу кривошипа, т. е. двойному расстоянию между
центрами шатунной и коренной шеек коленчатого вала.
Впуск горючей смеси, сжатие ее, расширение после сгорания и вы-
пуск отработавших газов! — все эти явления представляют собой про-
цесс превращения тепловой энергии топлива в механическую работу и
называются рабочим процессом или циклом двигателя. У современных
двигателей такой цикл может совершаться за два или четыре хода
поршня (такта). Поэтому все двигатели разделяются на двухтактные и
четырехтактные.
Большинство бензиновых моторов работает по четырехтактному
циклу. Модельные же моторчики чаще делают двухтактными, так как
они проще устроены и, кро-
ме того, отличаются более
равномерным ходом, что осо-
бенно важно, для одноци-
линдровых моторов.
ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЕ
МОТОРЫ
Устройство четырехтакт-
ного микролитражного дви-
гателя представлено на
рис. 140. Как видно из схе-
мы, цилиндр двигателя снаб-
жен двумя клапанами. Пер-
вый из этих клапанов назы-
вается впускным или всасы-
вающим, второй —1 выпуск-
ным.
Через всасывающий кла-
пан цилиндр сообщается с
карбюратором, в котором
жидкий бензин смешивается
с воздухом и, испаряясь, об-
разует горючую смесь.
Через выпускной клапан
цилиндр сообщается с выпу-
скным патрубком, по кото-
Рис. 140. Микролитражный четырёхтактный дви-
гатель (разрез):
1—впускной клапан, 2—выпускная трубка, .3—камера сго-
рания, 4—поршень, 5—поршневой палец, 6—ребра охлаж-
дения, 7—шатун, <3—цилиндр, 9-—коленчатый вал, 10—махо-
вик, 11 — картер, 12 —гмалая распределительная шестерня,
13—кулачковый вал, 14— большая распределительная ше-
стерня, 15—толкатели, 16—штанги, 17— выпускной клапан,
18—выпускная труба, 19— пружина клапана
рому продукты сгорания удаляются наружу. Двигатель, изображенной
на схеме, имеет верхнее расположение клапанов.
В верхнюю часть цилиндра — головку —! ввинчена электрическая
свеча, предназначенная для поджигания свежей горючей смеси.
Электрический ток подводится к ней по изолированному проводу от
118
индукционной катушки-бобины. В этой катушке поступающий из бата-
реи ток низкого напряжения преобразуется ® ток высокого напряже-
ния. Последний, проскакивая между электродами свечи. ® виде искры,
взрывает рабочую смесь.
Рис. 141. Схема работы четырехтактного двигателя
При помощи кулачков клапаны поднимаются в строго определенные
моменты, открывая доступ свежей смеси в цилиндр или обеспечивая
выход горячих газов.
После того как кулачки отойдут из-под толкателей, клапаны воз-
в.ращаются на свои седла пружинами.
Двигатель работает следующим» образом».
Первый такт — всасывание. Как видно из схемы, при вращении
коленчатого вала поршень двигается вниз (рис. 141, 1), создавая в ци-
линдре над поршнем разрежение (т. е. давление здесь становится
меньше давления окружающего пространства). В начале хода всасыва-
ния при помощи распределительного кулачка открывается всасываю-
щий клапан. Теперь цилиндр сообщается с трубопроводом, 'ведущим
к карбюратору. Через него в цилиндр устремляется воздух, захватывая
по пути частички топлива, поступающего в карбюратор по специальной
трубочке, и образуя горючую смесь.
Всасывание продолжается до окончания движения поршня в НМТ.
Когда поршень подходит к НМТ (чаще всего с некоторым запозданием»),
всасывающий клапан закрывается, и первый такт на этом заканчивается.
За время всасывания поршень сделал один ход сверху вниз, а коленча-
тый вал повернулся на полоборота (рис. 141, 1).
Второй такт — сжатие. При дальнейшем вращении коленчатого вала
поршень начинает подниматься (рис. 141, 2). Оба:'клапаны при этом за-
крыты. Свежая горючая смесь, заключенная в цилиндре, сжимается
поднимающимся поршнем», причем температура и давление смеси повы-
шаются. Когда» поршень подойдет к ВМТ, горючая смесь получит мак-
симальное сжатие (в модельных авиамоторах давление этого сжатия
доходит до 4—5 атмосфер).
Чем сильнее будет сжата рабочая с|®есь перед ее 'воспламенением,
тем больше работы» может быть получено при сгорании и расширении
этой смеси во время последующего хода поршня, так как от величины
предварительного сжатия! горючей смеси зависит величина давления
на поршень газов, образующихся при сгорании смеси. От этого давле-
ния в конечном счете и зависит мощность двигателя. С другой сторо-
119
>ны, увеличение сжатия позволяет полнее использовать теплоту сгора-
ния и повысить экономичность двигателя. Вполне очевидно, что вели-
чина сжйтия будет тем больше, чем> меньше объем) камеры сгорания.
Камерой сгорания называется полость, образующаяся в цилиндре при
нахождении поршня в ВМТ при условии, что оба клапаны закрыты.
Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания назы-
ваётся степенью сжатия.
Третий, такт—рабочий ход. В момент, когда .поршень, двигаясь
вверх и сжимая свежую рабочую смесь, подходит к ВМТ, через элек-
троды запальной свечи проскакивает электрическая искра, которая под-
жигает горючую смесь. Воспламененная Смесь сгорает очень быстро,
причем температура ее повышается до 1 500—1 600°.
Так как повышение температуры происходит очень быстро, при
почти неизменном объеме газа, то давление1 газа резко возрастает,
достигая 15—20 атмосфер. Под влиянием этого давления поршень на-
чинает двигаться вниз (рис. 141, 3), вращая коленчатый вал.
При движении поршня вниз объем, занимаемый газом, увеличивает-
ся, и давление газа постепенно падает; к тому моменту, когда поршень
придет в НМТ, давление будет равно 3—4 атмосферам. Расширение га-
зов, образовавшихся При сгорании смеси, является третьим) тактом
процесса. Соответствующий ему ход поршня называется рабочим) хо-
дом. (Третий такт, как и Предыдущее два, совершается в течение од-
ного хода поршня Или половины1 полного оборота коленчатого вала.
Четвертый такт-выпуск продуктов сгорания. Когда поршень под-
ходит к НМТ, открывается выпускной клапан. Находящиеся в это
время1 в цилиндре продукты сгорания под влиянием! имеющегося вну-
три цилиндра давшеШя выбрасываются из цилиндра Перез клапан
в выхлопной патрубок и далее в окружающую среду (рис. 141, 4).
Выхлопной клапан остается открытым) на все время движения пор-
шня вверх. Через этот клапан (оставшаяся часть продуктов сгорания
выталкивается поршнем) из цилиндра наружу, как это показано стрел-
ками на (схеме.
Процесс очищения цилиндра от продуктов сгорания представляет
собой четвертый такт рабочего процесса двигателя; так же, как и пре-
дыдущие такты), 'он занимает один ход поршня и соответствует поло-
вине оборота коленчатого вала. Эта четвертая часть рабочего цикла
двигателя называется тактом) выпуска.
Когда поршень дойдет до ВМТ, выпускной клапан закрывается.
Одновременно с этим» открывается впускной клапан), и весь цикл пов-
торяется в прежней последовательности: всасывание, сжатие, рабочий
хо1д и выпуск.
'Весь рабочий процесс, охватывающий четыре указанных выше так-
та, совершается за четыре хода поршня, т. е. за два оборота коленча-
того вала. За то же время всасывающий и выпускной клапаны откры-
ваются по одному разу.
Таким образом, при работе двигателя по Четырехтактному циклу на
четыре хода поршня имеется только один рабочий ход. Другие же
ходы, во время которых происходит всасывание, сжатие и выпуск,
1 Давление определяется силой, действующей на единицу поверхности. Так,
техническая атмосфера (единица давления) соответствует силе в 1 кг, приходя-
щейся на 1 сл<2, т. е. 1 ат = 1 кг/см*.
120
являются вспомогательными и требуют затраты энергии, которая долж-
на покрываться полезной работой, произведенной газами при их рас-
ширений в цилиндре. При этом часть энергии, которая была получена
коленчатым валом от поршня за время рабочего хода, передается от
коленчатого вала обратно к поршню и затрачивается на выполнение
трех нерабочих ходов. На коленчатом валу для вращения винта остается
не вся мощность, развиваемая за рабочий ход, а лишь разность между
ней и той мощностью, которая затрачивается на всасывание свежей
смеси и выталкивание продуктов сгорания.
Etee происходящие в цилиндре явления можно свести в следующую
таблицу.
Такт В каких пределах совершается такт Куда движется поршень Что происходит в цилиндре Поло: клан впуск- ной жение ганов выпуск- ной
1. Всасыва- От ВМТ Вниз Через впускной клапан за- Открыт Закрыт
ние до НМТ сасывается свежая горю- чая смесь
2. Сжатие От НМТ до ВМТ Вверх Смесь сжимается, при этом повышается давление (до 4—6 ат) и темпера- Закрыт Закрыт
3. Рабочий ход От ВМТ до НМТ Вниз тура Смесь, подожженная иск- рой, сгорает; создается большое давление, кото- рое толкает поршень вниз Закрыт Закрыт
4. Выпуск От НМТ до ВМТ Вверх Отработавшие газы вытал- киваются наружу Закрыт Открыт
ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ МОТОРОВ
На рис. 142 показаны типовые конструкции бензиновых мото-
ров, устанавливаемых на моделях судов. Для быстроходных модС-
лей — судов-глиссеров, скутеров—iприменяются моторы с воздушным
охлаждением, для моделей тяжелого типа, например, военных судов,
пароходов, ледоколов и т. п., применяются моторы с водяным охлаж-
дением (рис. 143).
Все моторы, как правило, имеют маховик, необходимый для плав-
ного прохождения кривошипным механизмом мертвых точек и для
совершения вспомогательных тактов. В четырехтактном моторе махо;
вик, кроме того, обеспечивает равномерную работу мотора, так как
в кем на три подготовительных хода поршня ^приходится лишь один
рабочий ход.
Клапаны, как правило, располагаются в верхней части головки ци-
линдра, поршни изготавливаются из алюминиевого сплава и имеют
два-три поршневых компрессионных кольца, изготовляемых из чугуна.
Эти кольца служат для создания необходимого уплотнения между
поршнем й стенками цилиндра. Шатун изготовляется из стали, чугуна
или бронзы, нижняя головка его делается разъемной. Коленчатый вал
крепится на двух опорах. Изготовляется он из 'ковкой стали.
121
Цилиндр отливают из чугуна, причем внутреннюю стенку цилиндра
хорошо шлифуют, добиваясь зеркальной поверхности. Картер выпол-
няется из двух разъемных половинок путем отливки из алюминиевого
сплава. Газораспределительный механизм достаточно ясно показан на
прилагаемых схемах моторов. -
Рис. 142. Бензиновые моторы воздушного охлаждения
для установки на модели глиссеров с водяным винтом
Рис. 143. Бензиновый моторчик с водяным охлаждением
122
ДВУХТАКТНЫЕ МОТОРЫ
Рис. 144. Типовой двухтактный мотор-
чик для установки на моделях ско-
ростных лодок
Несмотря на очень хорошую работу и пусковые свойства, четырех-
тактные моторы, пока еще не получили большого распространения из-за
их более сложного устройства, чем двигатели, работающие по двух-
тактному циклу.
На рис. 144 показан типовой
двухтактный моторчик с махови-
ком «Браун Юниор», предназна-
ченный для установки на скорост-
ные моторные лодки.
В СССР в настоящее время
выпускают в продажу микроли-
тражный двигатель АММ, пред-
назначенный для моделей самоле-
тов. При желании можно этот
двигатель использовать и для
установки на модель глиссера с
воздушным и водяным винтом.
В этом и другом случае модели
надо сконструировать и (рассчи-
тать так, чтобы они ходили со
скоростью не менее 20 км в час.
На такой скорости будет обеспе-
чено двигателю достаточное охла-
ждение цилиндра. Модели, кото-
рые в силу их конструктивных
недостатков будут ходить тише,
не дадут возможности двигателю
нормально (работать.
В нашей книге даны описания
моделей с моторчиком типа
АММ-1. При правильной построй-
ке, хорошем подборе винта и хо-
рошей регулировке модели с этим
превышающей 30 км в час.
мотором могут итти со скоростью.
УСТРОЙСТВО И РАБОТА МОТОРА АММ
Для получения от мотора хороших результатов! необходимо изучить
его устройство, регулировку и эксплоатацию. Добиться длительной
работы мотора могут только моделисты, хорошо усвоившие устройство
Материальной части. Если хорошо ухаживать за мотором и внимательно
следить за его состоянием, он будет (работать долго' и. хорошо.
Бензиновый модельный мотор типа АММ (рис. 145, 146) выпускает
завод Осоавиахима. Принцип его работы и устройство во многом напо-
минают устройство настоящих авиационных двигателей.
Относится мотор к разряду двигателей внутреннего сгорания. Топ-
ливом для мотора служит бензин. Мотор не имеет самостоятельной
смазочной системы. Масло! примешивается к бензину и вместе с ним
поступает внутрь мотора, смазывая трущиеся поверхности1. Смесь бен-
зина с маслом вводится в цилиндр мотора' в мелко распыленном виде,
хорошо перемешанной с воздухом, необходимым для горения. Движу-
щаяся сила получается от взрыва горючей смеси паров бензина и воз-
723
Рис. 145. Бензиновый моторчик АММ
57
Рис. 146. Чертеж мотора
в трех проекциях. Вид
сбоку, сверху, спереди
124
духа. Сила давления, получаемая от взрыва, передается поршню, кото*
рый давит на шатун1,! ai последний в свою очередь поворачивает ко-
ленчатый вал. Устройство мотора в разрезе хорошо видно на рис. 147.
Мотор состоит из следующих основных деталей (рис 147): цилинд-
ра, поршня и шатуна, который связывает поршень с коленчатым ва-
лом. Основанием для цилиндра служит картер. В его передней стенке
укреплен подшипник-втулка, в котором! вращается коленчатый вал.
Поршень, шатун и ко-
ленчатый вал образуют так
называемый кривошипный
механизм, необходимый
для преобразования пря-
молинейНоТб движения,
производимого поршнем,
во вращательное движе-
ние коленчатого вала. В
передней части картера,
на носке-выступе картера
укреплен прерыватель за-
жигания (рис. 148, де-
таль 37), а сзади цилин-
дра видны топливный ба-
чок и карбюратор (дета-
ли 15—28), назначением
которого является обра
зование горючей смеси.
Остальные детали (зажига-
ния устанавливаются на
модели независимо от мо-
тора.
На чертеже мотора
(рис. 149) хорошо виден
Рис. 147. Детали мотора
ряд окон, вырезанных в
стенках цилиндра и поршня.
В стенке цилиндра справа (рис. 149) прорезаны выпускные и вса-
сывающие окна, одно над другим, причем каждое окно состоит из че-
тырех отверстий.
Отверстия выпускного окна помещены под нижним охлаждающим
ребром (рис. 149, вид сбоку).
Отверстия всасывающего окна скрыты под камерой карбюратора
(рис. 148, деталь 29).
В стенке цилиндра —1 слева —1 мы видим перепускное и продувоч-
ное юкна1, причем нижнее — перепускное — окно состоит из двух боль-
ших отверстий в стенках цилиндра, а верхнее — продувочное—из че-
тырех. Они также не видны снаружи перепускного канала (деталь 30).
Окна эти называются распределительными. Каждое из них выпол-
няет свою определенную роль в процессе работы мотора.
Всасывающее окно позволяет свежей рабочей смеси поступать из
карбюратора в нижнее пространство картера и цилиндра.
Выпускное окно позволяет- сгоревшему газу удаляться из цилиндра
после выполнения им своей работы.
Перепускные окна позволяют рабочей смеси переходить из ниж’-
него пространства цилиндра (под поршнем) и картера, через перепуск-
125
ной канал и продувочное окно, в верхнее пространство цилиндра — над
поршнем.
Поднимаясь вверх (рис. 149), поршень действует, как насос, созда-
вая Bi картере разрежение. При этом в начале своего подъема он за-
крывает верхнее продувочное окно (слева) так, что воздух не может
проникнуть в картер из верхней полости цилиндра (над1 поршнем).
Рис. 148. Устройство мотора. Наименование деталей мотора:
/—цилиндр мотора, 2—поршень, <3—подвеска, 4—палец поршня, 5— замок пальца
поршня, 6—шатун, 7—замок шатуна, 8—коленчатый вал, Р—втулка картера, 10—
задний фланец втулки цинта (кулачок прерывателя), 11—передний фланец втул-
ки винта, 12—гайка коленчатого вала, 13—картер, 14—крышка картера, 15— бен-
зиновый бак, 16—лапки бензинового бака, 17—донышко бензинового бака, 18—
корпус фильтра, 19—колпачок бензинового бака, 20—штуцер, 21—трубки жиклера,
22—жиклер, 23—гайка карбюратора, 24—головка иглы, 25—игла карбюратора,
26—пружина дросселя, 27—корпус карбюратора, 28—дроссель карбюратора, 29—
камера карбюратора, 30— стенка перепускного канала, 31—рычаг пружины пре-
рывателя, 32—втулка прерывателя, 33—фибровая втулка, 34—хомутик прерывате-
ля; 35— болт хомута, 36—гайка хомута, 37—контакты прерывателя
Разрежение в картере увеличивается до тех пор, пока нижний край
поршня не откроет всасывающее окно (нижнее справа), через которое
из карбюратора в картер устремляется горючая смесь. Момент: всасы-
вания горючей смеси в картер показан на левом рисунке.
Поршень, достигнув верхнего положения (верхней мертвой точки),
немедленно начинает опускаться, и вскоре нижняя кромка опять за-
кроет всасывающее окно. В картере не остается отверстия, через кото-
рое смесь могла бы? уйти, а поршень тем временем продолжает свое
движение вниз (до нижней мертвой точки).
Путь, пройденный поршнем от верхней до нижней мертвой точки,
называется ходом поршня.
126
Вследствие этого происходит предварительное сжатие горючей сме-
си в картере.
В конце хода вниз верхняя кромка поршня открывает верхнее про-
дувочное окно 1(верхнее слева) и одновременно перепускные окна (ниж-
ние слева). При этом и вырезы, сделанные bi стенке («юбке») поршня»
совпадают с перепускными окнами цилиндра. В результате этого от-
крывается вход в перепускной канал.
Рис. 149. Схема работы двухтактного мотора
Смесь, подвергнутая предварительному сжатию (в цилиндре под
поршнем и в картере), устремляется через нижнее — перепускное —
окно вверх по перепускному каналу и поступает через верхнее проду-
вочное окно в верхнюю полость цилиндра, где благодаря ходу поршня
вниз образовалось разрежение. Здесь смесь ударяется об отражатель-
ный козырек поршня (дефлектор), который отклоняет поток к камере
сгорания цилиндра и не дает смеси устремиться через головку поршня
наружу в выпускное окно, которое в это время также открыто. Это
называется продувкой. Этот момент показан на правом рисунке. В то
время, когда произойдет перепуск горючей смеси из картера в камеру
сгорания цилиндра, поршень закончит свое движение вниз и опять
начнет подниматься. Продувочные и выпускные окна закрываются при
прохождении мимо них верхней кромки поршня. При этом прекращает-
ся всякое сообщение с верхней полостью цилиндра.. Горючая смесь
сжимается в камере сгорания до момента, пока поршень не закончит
своего движения в верхней мертвой точке.
Сжатая в камере сгорания горючая смесь есть тот заряд, который
после воспламенения электрической искрой образует движущую силу.
Воспламенение горючей смеси происходит, когда поршень находит»
ся в верхней мертвой точке или немного не дошел до нее. После вос-
пламенения горящий газ создает тепло, которое вызывает быстрое рас-
127
ширение газа и очень быстрое повышение давления в цилиндре, за-
ставляющее поршень итти вниз.
Этот момент, когда поршень под давлением газов идет вниз, назы-
вается рабочим ходом. Здесь-то тепло и превращается в работу. По
мере удаления поршня от головки цилиндра обгьем внутри цилиндра
увеличивается, допуская, таким образом, расширение сильно нагретого
газа и вызывая быстрое понижение давления сгоревшей смеси внутри
цилиндра. Когда верхняя кромка поршня приблизится к выпускным
окнам, сила газа будет уже использована1 и израсходована.
Поршень, открыв выпускные окна, позволяет отработанным газам
удалиться наружу. На этом и заканчивается рабочий процесс мотора.
Для дальнейшей работы мотора необходима свежая порция горю-
чей смеси. К этому моменту она уже подготовлена в картере мотора:
когда поршень1 поднимался рверх, сжимая первую, порцию! горючей
смеси внутри цилиндра, он в то же время всасывал вторую порцию
в картер. Опускаясь вниз под действием взрыва, поршень создал ;В кар-
тере предварительное сжатие и подготовил порцию горючего к перепу-
ску в камеру сгорания. Таким образом, одновременно с одним рабочим
ходом в моторе идет подготовка следующего. Переход смеси в ци-
линдр начнется в тот момент, когда поршень откроет перепускное и
продувочное окна.
Таким образом, весь процесс происходит в моторе за два хода
поршня. Поэтому и называются такие моторы двухтактными.
Для смазывания стенок (зеркала) цилиндра сверху и снизу поршня
сделано По кольцевой канавке, в которых собирается поступающее
вместе с бензином масло.
Образование горючей смеси. До время движения поршня вверх
в картере, как уже было указано, создается разрежение Как только
поршень откроет |Всасывающие окна (нижние справа), воздух устрем-
ляется по корпусу карбюратора в цилиндр. Скорость потока воздуха
сильно возрастает при прохождении через суженный канал мимо, жик-
лера, установленного Внутри карбюратора.
Повышение скорости движения воздуха, как известно, понижает
давление на данном участке. Благодаря понижению давления в карбю-
раторе около жиклера происходит засасывание бензина в смеси с мас-
лом из топливного бачка .вверх по трубопроводу. Мелко .распыленная
струя вытекает из маленького отверстия в жиклере и смешивается
с проходящим мимо 'воздухом, направляясь внутрь цилиндра.
Наиболее эффективна работа мотора, когда горючая смесь состоит
из ,1 части бензина на 15 частей воздуха. Более богатые смеси — при-
мерно 1 часть бензина на 8—10 частей воздуха — дают много дыма
и! приводят к быстрому осаждению нагара на поршне и стенках ци-
линдра. Необходимо стремиться так отрегулировать карбюратор, чтобы
мотор меньше дымил и работал на более богатых смесях.
Регулировка карбюратора. Количество вытекающего из жиклера
топлива можно регулировать при помощи иглы, введенной в жиклер.
Игла надежно спаяна с головкой. Головка имеет резьбу для привин-
чивания к жиклеру. Поворот головки вправо ввертывает ее, ко-
нец иглы проходит мимо маленьких отверстий, сделанных в жиклере,
уменьшая или прекращая, таким образом, поток топлива. Вращение го-
ловки в обратную сторону (влево) заставляет иглу вывертываться из
128
жиклера и подниматься. Конец иглы, поднимаясь, увеличивает истече-
ние топлива.
Бедная смесь обеспечивает более экономичную работу, мотора. Она
получается при полном открытии дросселя карбюратора и при завер-
тывании головки иглы жиклера для уменьшения количества топлива.
Богатая смесь получается при выключении подачи воздуха, для чего
повертывают дроссель карбюратора и отвертывают головку иглы, ко-
торая пойдет вверх, увеличивая подачу топлива; И то и другое делает-
ся постепенно, без резких переходов.
Состав топлива). Для смазывания трущихся деталей кривошипного
механизма масло примешивается непосредственно к топливу. В каче-
стве топлива надо применять авиационный бензин, который можно по-
лучить в аэроклубе.
Бензин чрезвычайно огнеопасен, поэтому надо при составлении сме-
си держать его подальше от огня. Курить около мотора категорически
запрещается.
Масло надо применять авиационное минеральное, лучше всего «су-
раханский брайтсток».
Касторовое и автомобильное масло, а также масла, применяемые
для смазки ружей, велосипедов и швейных машин, применять ни
в коем случае нельзя.
Масло должно быть очень густым и вязким. Для нового мотора же-
лательно вначале применять следующую смесь: 1 часть масла и 4 ча-
сти бензина по объему, причем нельзя составлять смеси топлива «на-
глазок», приблизительно, так как малейшее отклонение от нормы неиз-
бежно повлечет за собой «капризы» в 'работе мотора. Когда мотор про-
работает часа 4—5, можно составлять смесь 1 : 6 или 1 :7.
Перед тем как влить масло в бачок, тщательно профильтруйте его.
Смешивать масло с бензином надо в чистом сосуде с крышкой, хо-
рошенько взбалтывая смесь. При составлении смеси крайне необходи-
ма чистота.
Во время работы мотора нужно обращать внимание, не слишком
ли много неизрасходованного масла выходит ив выпускных отверстий.
Наличие некоторого количества неизрасходованного масла служит по-
казателем того, что оно не сгорает при высокой рабочей температуре,
что не происходит образования нагара на головке цилиндра, поршне
и на электродах свечи и что мотор достаточно хорошо смазан.
Легкие сорта масла неминуемо ведут к сгоранию, загрязнению мо-
тора, преждевременному износу трущихся деталей мотора и даже
к аварии.
Устройство зажигания. Для зажигания рабочей горючей смеси
в цилиндре мотора необходимо, чтобы между электродами свечи про-
скочила электрическая искра. Так как воздух и горючая смесь в ци-
линдре мотора представляют значительное сопротивление для про-
хождения электрического тока, то для получения электрической искры
необходимо на электродах свечи иметь очень высокое напряжение,
равное 5—6 тысячам вольт. Ток низкого напряжения повышается до
требуемого напряжения при помощи индукционной катушки-
бобины, действующей по принципу электромагнитной индукции.
Схема устройства индукционной катушки-бобины авиамодельного
типа представлена на рис. 150. Вокруг сердечника А намотана толстая
9 Юный моряк-конструктор
129
проволока Б, по которой от батареи проходит электрический ток.
В цепь введен прерыватель, при (помощи которого можно включать
й выключать ток низкого напряжения.
Сверху проволоки Б на тот же сердечник А намотана тонкая про-
волока В, имеющая очень большое число витков.
Рис. 150. Устройство бобины'зажигания
Толстая проволока
имеет сечение 0,4 мм и
называется первичной об-
моткой — она состоит из
200 витков. Тонкая прово-
лока имеет сечение
0,07 мм. Она называется
вторичной обмоткой и со-
держит 12 000 ’ витков.
Обе проволоки имеют изо-
ляцию.
Когда по проводнику
первичной обмотки про-
ходит электрический ток,
то вся система окружена магнитным полем; пока сила батарейного тока
остается постоянной, интенсивность магнитного поля также сохраняет-
ся неизменной и во вторичной обмотке электрическое напряжение не
индуцируется. Когда прерыватель разомкнет ток батареи, проходящий
по первичной обмотке, то вместе с исчезновением магнитного поля во
вторичной обмотке появится электрическое напряжение; при этом оно
будет-дем выше, чем быстрее исчезнет магнитное поле и чем больше
витков во вторичной обмотке. Для быстрого исчезновения магнит-
ного поля необходимо возможно резче прерывать ток первичной об-
мотки. Для резкого прерывания первичного тока прерыватель имеет
специальный кулачок, который дает возможность вольфрамовым
контактам! оставаться некоторое время замкнутыми и пропускать ток
от батареи в первичную Обмотку. Затем, когда необходимо получить
высокое напряжение, контакты быстро расходятся, и цепь прерывается.
Во время замыкания и
размыкания между кон-
тактами прерывателя про-
скакивает сильная искра,
образуется Волкова дуга,
разрушающая контакты и
препятствующая быстро-
му исчезновению магнит-
ного поля, вследствие че-
го уменьшается напряже-
ние вторичной обмотки. Рис. 151. Принципиальная схема зажигания
В результате этого искра
также становится слабой и не в состоянии произвести вспышку горю-
чей смеси. Для устранения искрообразования, возникшего от так на-
зываемого экстратока, служит конденсатор, с устройством и действием
которого можно познакомиться в учебнике физики или радиотехники.
Емкость конденсатора, применяемого в авиамоделизме, равна 0,1 микро-
фарады. С успехом можно применить конденсатор системы БИК от ра-
диоприемников.
130
Катушки зажигания завод выпускает с тремя выводами. Два
вывода — это выводы первичной цепи, а один является выводом
вторичной обмотки. Кроме того, заводом выпущены моторы о катуш-
кой, имеющей 4 вывода. Порядок включения подобной катушки по-
казан на принципиальной схеме зажигания (рис. 151).
Батарея. Для испытаний мотора, предварительной его регулировки
и вообще для запуска на земле желательно' применять 4-вольтовый ра-
диоаккумулятор или батарею из трех сухих наливных элементов. При
отсутствии указанных аккумуляторов или элементов можно воспользо-
ваться 4—5 батарейками от карманного фонаря, соединенными парал-
лельно. Надо иметь в виду, что авиамодельная бобина работает от
батареи, которая имеет напряжение не менее 3,5—4 вольт, а при за-
пуске требуется еще большая сила тока. Авиамоделист должен сле-
дить, чтобы батареи были всегда свежими и неразряженными. На-
пряжение батарей проверяется карманным вольтметром.
При включении батареи необходимо следить, чтобы контакты пре-
рывателя не были замкнуты, иначе батарея быстро «сядет», а первич-
ная обмотка бобины нагреется и перегорит.
Включать в. цепь напряжение свыше 5 вольт нельзя во избежание
перегрева обмотки.
Когда мотор отрегулирован и установлен на модель, систему зажи-
гания после запуска можно переключить с пусковой батареи на рабо-
чую, (приспособив! для этого переключатель. Каждая батарея обеспе-
чивает работу мотора примерно на 45 минут. Наиболее надежно мотор
работает от двух батарей при условии, если они совершенно новые.
Употреблять'рабочие батареи для запуска мотора не рекомендуется, так
как это сократит длительность работы мотора.
Прерыватель и его регулировка. Прерыватель состоит из пяти де-
талей (рис. 148): пружина прерывателя с рычагом опережения 31, два
контакта 37, хомутик прерывателя 34, втулка прерывателя 32 и фибро-
вая втулка 33. Вся эта система вместе с вращающимся кулачком 10
регулирует появление искры в свече.
Размыкание цепи зажигания производится отрывом контактов 37,
один из которых помещен на хомутик, установленный на фибровой
втулке, насаженной на носок картера, другой — по середине пружины.
Хомут прерывателя отделяется от картера втулкой из непроводника
(фибры). Один конец пружины закреплен на втулке прерывателя, дру»
гой упирается в задний фланец винта, служащий одновременно кулач-
ком прерывателя. С пружины прерывателя ток идет на массу через
фланец винта.
Провод от батареи подается (к зажиму хомутика1.
Окружность фланца винта, по которой скользит конец пружины,
в одном месте имеет срез. Когда этот срез при вращении вала прохо-
дит под конец пружины, вся пружина садится, замыкая в этот момент
контакты 37. ,
Момент замыкания контактов определяется положением фланца
на носке картера и расстоянием между контактами. Фланец может быть
при помощи рычага прерывателя 31 повернут в ту или иную сторону
на носке картера. Кроме того, внутренний вырез фибровой втулки
сделан эксцентричным по отношению к ее наружной поверхности,
на которую насажен хомутик с одним из контактов 37 (рис. 148).
Стало быть, при том или ином повороте втулки изменяется зазор —
»•
131
расстояние между контактами, что также влияет на момент замы-
кания цепи на массу. Повернув втулку, приходится передвинуть и
хомутик, чтобы не нарушить противостояния контактов.
При надлежащей регулировке этот зазор {когда конец пружины
прерывателя упирается не в вырез на фланце втулки, а в его закруг-
ленную часть) должен быть равен примерно 0,25 мм или приблизи-
тельно толщине ватманской бумаги.
После длительной и непрерывной работы двигателя, ввиду износа
кулачка или конца пружины прерывателя, сидящей на кулачке, мо-
жет оказаться необходимым произвести регулировку. Это делается
вышеописанным способом!. .
Регулировку никоим образом нельзя производить путем сгибания
пружины прерывателя. Это расстраивает натяжение и посадку пружи-
ны и разрушает регулирующий механизм. Не .нагревайте пружину —
это портит закажу и вредит пружине так же, как-и сгибание.
Когда рычажок пружины прерывателя стоит в вертикальном поло-
жении, появление искры происходит при позднем зажигании, т, е.
в момент, когда йоршень находится в ВМТ.
Для опережения момента зажигания надо передвинуть рычаг в на-
правлении, противоположном вращению 'винта.
При запуске двигателя всегда рекомендуется давать позднее зажи-
гание, Пока двигатель не проработает в течение 30—40 секунд. Затем
можно дать опережение зажигания, но делать это надо медленно и
осторожно, чтобы не задеть за вращающийся винт.
Опережение зажигания вызывает увеличение числа оборотов. Суще-
ствует, конечно, предел такому опережению, так как слишком большое
опережение будет уменьшать обороты и может вызвать прежде-
временный износ всех деталей мотора. После некоторого опыта ра-
боты с мотором можно точно отрегулировать зажигание. Обычно бы-
вает достаточно опережения, соответствующего отклонению рычага пре-
рывателя на 15° от вертикального положения.
Важно, чтобы контакты прерывателя 37 были чисты и отрегули-
рованы соответствующим образом. Для надежности работы желатель-
но, чтобы они были припаяны к пружине и к хомуту прерывателя се-
ребряным припоем. Необходимо следить, чтобы контакты могли плотно
соприкасаться между собой.
Во всех системах зажигания, подобных описываемой здесь, при
•прерывании контакта между ними каждый- раз образуется волфтова
дуга, постоянное образование которой вызывает появление и, хотя и
очень медленный, но постоянный рост «сожженного места» на каждой
поверхности контакта.
Когда эти «сожженные места» станут большими, контакт между
обеими поверхностями ухудшается, свободный проход первичного
тока от батарей прекращается, в результате чего цепь не замыкается
и искры не образуется.
В этом случае рекомендуется слегка сместить хомут прерывателя
(34), отвернув винт и повернув хомут на 1—2° в любом направлении
или сместив его вперед или назад так, чтобы соприкасались новые, не
сгоревшие места на поверхности контактов (37).
Для хорошей работы контакты необходимо содержать чистыми и
блестящими. Если большинство поверхностей загрязнится или замас-
лится, рекомендуется снять целый ряд деталей (31—37 включительно) и
вычистить контакты. Это легко сделать, удалив кулачок прерывателя
132
10 с вала, отвернув небольшой винт, стягивающий хомут прерывате-
ля, и сняв весь агрегат с носка картера, после чего все детали можно
легко отделить для! чистки и промывки.
Прочищают контакты очень тонким уаким надфилем, затем спили-
вают, поверхности; слегка закругляя их или 'придавая им куполообраз-
ную форму.
Свеча, ввертываемая в головку цилиндра, состоит из корпуса, изо-
лятора, центрального электрода, бокового электрода, ниппеля, которым
крепится изолятор в корпусе, и из прокладок. Свеча разборная, но
без надобности ее лучше не разбирать. Зазор между электродами свечи
не должен превышать 0,25 мм. Если концы электродов удалить друг
от друга на более далекое расстояние, мотор работать не будет, хотя
в ввернутой свече при испытании искры на электродах проскакивать
будут.
Свеча — нежная и дорогая деталь —> во время работы находится в
очень тяжелых температурных условиях. Поэтому необходимо с ней
обращаться чрезвычайно аккуратно. Завертывать свечу следует вело-
сипедным гаечным ключом; а не клещами или плоскогубцами,.
Испытание и регулировка мотора на стенде. Прежде чем устанав-
ливать мотор на модели, надо научиться запускать и регулировать его,
предварительно смонтировав всю установку на стенде. Изготовив спе-
циальную подставку, надежно закрепленную на верстаке или рабочем
столе, прикрепляют на ней при помощи шурупов мотор вместе с бач-
ком. Сзади мотора на этой же подставке монтируются, согласно схеме
электропроводки, катушка зажигания и конденсатор. В качестве про-
водника надо применять фогель сечением в 1 мм (в крайнем случае —
звонковый или осветительный шнур; радиопровода применять нельзя).
Всю проводку надо монтировать аккуратно, а места соединений —
паять. Идущий к свече провод желательно заключить в резиновую
трубку. Провод, идущий к прерывателю, необходимо покрасить в крас-
ный цвет, а провод, идущий к корпусу мотора, — в зеленый. В местах
перекрещивания провод надо хорошо изолировать. Электромонтаж
должен быть хорошо выполнен: ни один электрический прибор не бу-
дет надежно работать, если соединения сделаны, неаккуратно.
Установка кулачковой шайбы прерывателя. Поставив поршень в
верхнюю мертвую точку так, чтобы через выпускные окна были видны
смазочные канавки, устанавливают кулачок на квадрате в таком) поло-
жении, чтобы его грань при' вращении вала по ходу, т. е. влево (еслй
глядеть со стороны запускающего) начинала отжимать пружину.
Установка винта. Во время регулировки мотора обязательно надо
устанавливать воздушный винт. Запускать двигатель с маховиком без
дополнительного охлаждения (от настольного вентилятора) категори-
чески запрещается. Винт крепко зажимают между зажимной и кулач-
ковой шайбами так, чтобы осевая линия винта была направлена верти1,
кально, когда выпускные окна закрыты в начале хода сжатия. Найти
такое положение легко, наблюдая движения поршня через отверстия
выпускные окон. От правильной установки винта зависят удобства и
безопасность запуска мотора.
Установка опережения зажигания. Рычаг прерывателя устанавли-
вается вертикально или слегка смещен от вертикальной линии в-пра-
вую сторону (смотря на мотор опереди). Запускать, на раннем зажига-
нии не рекомендуется — так можно получить удары по пальцам.
133
Заправка топливного бачка горючим. Смесь топлива и масла со-
ставляется так, «как это было* указано в разделе карбюрации. Во время
заправки смесь должна быть хорошо профильтрована через чистую
тряпочку, а лучше—I через замшу.
Присоединение батарей. Для пуска мотора в лаборатории присое-
диняют четырехвольтовый аккумулятор или 4—5 батареек от карман-
ного фонаря, соединенных параллельно. Когда батарея присоединена к
электропроводке, необходимо следить, чтобы винт стоял в таком) по-
ложении, когда контакты разомкнуты.
Проверка искры. Отъединив провод от свечи и держа его на рас-
стоянии 3—4 мм от ее головки, повертывают рукой винт на два-трв
оборота. Сейчас же должна проскочить с привода на свечу синяя иск-
ра. Если искры нет, значит электропроводка неисправна, и необходимо
проверить правильность. соединений по схеме. i
Пуск мотора. Когда двигатель заправлен топливом), можно присту-
пить к запуску. Для этого завертывают головку иглы доотказа. Затем
повертывают ее на 1,5—3 оборота (лучше всего, как указано в завод-
ском) паспорте). Закрывают дроссель воздуха карбюратора или пальца-
ми отверстие дросселя и поворачивают винт по направлению часовой
стрежи до тех пор, пока не раздастся легкий хлопок в цилиндре.
Открыв дроссель воздуха, рывком) повертывают винт против направле-
ния часовой стрелки. Мотор после этого должен немедленно начать
работать. Пальцы руки должны находиться близко к оси винта, ню так,
чтобы можно было во избежание удара быстро убрать их с пути
винта. Когда мотор начнет давать вспышки и прогреется, можно уве-
личить число оборотов.
После этого необходимо отрегулировать карбюратор для получения
Нормальной смеси и постепенно увеличивать опережение зажигания до
тех пор, пока рычаг прерывателя не подвинется на 15° вправо от вер-
тикальной линии. После этого необходимо поворачивать головку иглы
до тех пор, пока по четкому и равномерному выхлопу можно будет
определить, что достигнуто наилучшее смешивание топлива с возду-
хом). Для того чтобы убавить число оборотов, дают предварительно
позднее зажигание (примерно 10° влево от вертикальной линии) и ре-
гулируют карбюратор для получения богатой смеси, как было указано
выше.
После небольшой практики регулировка дается очень легко.
При регулировке запрещается:
1. Гонять мотор на больших числах оборотов, пока он новый. Мо-
тор должен работать на средних числах оборотов, пока его детали хо-
рошо не приработаются.
2. Гонять мотор без винта или настольного вентилятора на месте.
3. Применять легкое жидкое масло.
4. Составлять смесь топлива с отношением) больше 1 :7.
5. Включать батареи с напряжением) свыше 5 вольт.
6. Оставлять замкнутыми контакты) прерывателя.
7. Завертывать и отвертывать свечу плоскогубцам®, ударять п«
ней, ронять ее и т. д.
8. Увеличивать зазор между электродами свечи свыше 0,3 мм.
184
Неисправности мотора. Если мотор не запускается или после запус-
ка внезапно останавливается, значит есть какие-то неполадки, которые
надо найти и устранить, а не'пытаться крутить мотор.
На странице 136 дана таблица, с помощью которой легче отыскать
причины неполадок и неисправностей.
Установка мотора на модель. Освоившись с запуском и регулиров-
кой мотора на стенде, можно его установить на 'модели. Отъединять
бак, прилагаемый к мотору, не рекомендуется, так как для карбюрато-
ра в этой конструкции он служит камерой постоянного уровня. До-
полнительные баки следует устанавливать в центре тяжести модели,
соединяя топливопроводом с главным баком мотора. Электропроводку
батареи и бобину надо монтировать возможно дальше от бензобаков.
Соединения электропроводки следует делать на пайке, как об этом
уже говорилось выше.
Для работы мотора на продолжительность необходимо специально
отрегулировать его. Для этого, запустив мотор, дают ему прогреться,
затем ставят рычаг опережения зажигания на 10—15° в сторону, про-
тивоположную вращению винта или маховика. Дав мотору полный газ,
дают ему поработать секунд 40—50. Затем смесь обогащают, мотор не-
много сбавляет обороты, после чего модель пускают на старт.
Во время испытаний модели и на состязаниях необходимо иметь
несколько запасных свечей.
Характеристика мотора АММ-3
1. Тип мотора — двухтактный с прямоточной продувкой.
2. Число цилиндров — 1.
3. Диаметр Цилиндра (в мм) — 22,2.
4. Расположение цилиндра — вертикальное.
5. Ход поршня (в мм) — 25,4.
6. Рабочий объем цилиндра (в см3) — 9,6.
7. Мощность (в л. с.)—'0,2.
8. Максимальное число оборотов (в мин.) — 4 500.
9. Степень сжатия — 4.
10. Винт: шаг — 203,2, диаметр — 355 мм.
11. Емкость 'бензобака (в
слг3) — 56.
12. Запас горючего в баке-
на 15—20 мин.
13. Сухой вес — 180 г.
В помощь конструктору-мо-
делисту, самостоятельно про-
ектирующему и рассчитываю-
щему модели, мы даем внеш-
нюю характеристику мотора
АММ-3, построенную по обо-
ротам. Этот график необходимо
иметь под рукой, когда произво-
дится расчет модели (рис. 152).
Рис. 152. Внешняя характеристика мотора
АММ-3
135
ТАБЛИЦА НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Неисправность Причина неисправности Как устранить
I. Мотор не за- Неправильно смонтировано Тщательно проверить соеди-
пускается зажигание Плохое соединение провод- ников Разряжены батареи Отсутствие искры, пере- бои или слабая искра Изолятор покрылся нага- ром или треснул Сгорели контакты преры- вателя нение, нет ли изломов в про- воднике Хорошо припаять соединения Проверить батареи на'напря- жение в 4 вольта Установить промежуток между электродами в 0,25—0,3 мм. Проверить батареи Очистить изолятор от нагара или заменить свечу Зачистить контакты прерыва- теля тонким надфилем или бумажкой
11. Мотор внезап- Не отрегулированы кон- такты прерывателя Закрыт жиклер Плохая подача горючей смеси (засорился бензо- провод) Нет горючей смеси в кар- тере в бачке Картер залит топливом вследствие неправильной регулировки подачи го- рючего Картер залит топливом вследствие частого про- кручивания винта без включения зажигания Отрегулировать зазор между контактами прерывателя Открыть жиклер Для этого нужно удалить иглу жиклера и продуть бензо- проводку футбольным насо- сом, снять бак с мотора и хорошо продуть его, выду- вая грязь через трубопро- вод Завернуть иглу доотказа и по- вернуть винт(пропеллер)или маховик несколько раз, чтобы освободить картер и цилиндр от излишней смеси Нужно повернуть мотор, вра- щая вал, пока поршень не дойдет до верхней мертвой точки, и дать смеси вылить- ся из картера. Затем поста- вить мотор так, чтобы ко- ленчатый вал был повернут прямо вверх, а бачок вниз» чтобы смесь вылилась через карбюратор наружу
Слишком бедная смесь (или Сделать смесь богаче (открыть
но останавли- недостаточно открыта больше иглу). Проверить со-
вается, прора- игла) единения. Испытать батареи
ботав несколь- Плохое соединение прово- или установить правильную
ко секунд дов Слабая искра регулировку зажигания
а) при работе на боль- Слишком богатая смесь (иг- Сделать смесь беднее
ших оборотах; б) при работе на ма- лом числе оборо- тов; ла слишком отвернута, дроссель воздуха закрыт) Открыть дроссель
в) вспышка через Слабая искра Проверить батареи
один оборот Разряжены батареи Заменить батареи
III. Мотор оста- навливается, Недостаточно в бачке то- плива Залить топливо в бачок
проработав не- Топливо плохо профиль- Отфильтровать топливо. Про-
которое время тровано, бензопровод за- сорен чистить бак и бензопровод
136
Неисправность Причина неисправности Как устранить
Неправильно составлена смесь(неправильная про- порция бензина и масла). Мотор перегрелся (не- достаточная смазка)— слишком жидкое масло Плохая проводка Слабая искра Составить новую смесь Залить масло Проверить проводку Поставить новые батареи
МОТОРЧИКИ О ЗОЛОТНИКОВЫМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ
Выше было указано, что газораспределение в двухтактном» моторе
осуществляется поршнем. Однако имеются моторы (рис. 153), у которых
впуск рабочей смеси управляется золотником!, роль которого выпол-
няет коленчатый вал. В коленчатом валу имеется осевой канал, который
сообщается через боковое отверстие с карбюратором!. Карбюратор в
моторах подобной конструкции располагается не сбоку цилиндра., а под
опорным' подшипником коленчатого вала, в передней части картера.
Основным и очень важным преимуществом моторов с золотниковым
газораспределением является устойчивая работа на большом числе обо-
ротов и повышенная мощность (по сравнению с моторами обычной си-
стемы).
Управление всасыванием горючей смеси производится коленчатым
валом, являющимся одновременно и золотником. Вследствие увеличе-
Рис. 153. Моторчик с золотниковым газораспределением
137
ния продолжительности всасывания наполнение цилиндра здесь значи-
тельно лучше, чем в Двигателях, имеющих поршневое распределение.
Литровая мощность подобных моторов доходит до 25—30 л. с. в 1 л.
Рис. 154. Схема работы мотора с золотниковым газораспределением:
а—конец всасывания в картер и начало рабочего хода в цилиндр;
перепуск свежей смеси в цилиндр и удаление отработавших га-
зов из цилиндра^
На рис. 154 представлена схема работы моторчика с золотниковым
распределением. Слева показано всасывание рабочей смеси в картер и
«сжатие смеси в камере сгорания.
Справа изображено предварительное
сжатие рабочей смеси в картере, пе-
реход свежей смеси из картера в
цилиндр и выпуск’ отработанных га-
зов (продувка цилиндра).
Конструктивно золотник выпол-
нен следующим образом: коленча-
осевое сверление
6,5 мм; на расстоянии
находится
Отверстие 0 <
Оля выпуска воды
Отверстие для
впуска воды
''винты
тый вал имеет
диаметром
12,5 мм от противовеса
впускное отверстие ди-
аметром 5,5 мм, которое
периодически соединяет
полость в шейке колен-
чатого вала с карбюра-
тором.
В начале всасывания
золотниковое отверстие
в коленчатом валу сов-
мещается с отверстием,
ведущим в смеситель-
ную камеру карбюрато-
ра. Благодаря разреже-
нию, создавшемуся в кар-
тере, рабочая смесь
г
Маховик
Рис. 155. Пере-
делка мотора
воздушного ох-
лаждения на во-
дяное охлажде-
ние
Алюминиевая
головка цилиндр
^Алничиниево
кольцо
Рубашка
Цилиндр
Залить шеллаком
\yHanop
Направление движения—
138
устремляется из карбюратора, проходит через золотниковое отверстие
в коленчатый вал и оттуда по продольному каналу поступает в картер.
Начало всасывания происходит в момент, когда поршень поднимается
к ВМТ и кривошип повертывается на 90°.
Разрежение в картере перед открытием золотника усиливает приток
свежей смеси. Инерция газрв, поступающих в картер, позволяет закон-
чить всасывание, когда поршень пройдет верхнюю мертвую точку и
кривошип повернется на 45°.
Подобную систему газораспределения применили на своих моторах
конструкторы тт. Пылко®, Зюрин, Мартынов, Кошевой, Евтухов и др.
На рис. 155 показана схема переделки в моторе воздушного охлажде-
ния на водяное.,
ДВИЖИТЕЛИ
На судах с механическими двигателями применяются в основном два
вида движителей — гребные колеса и гребные винты.
Речные пароходы, буксиры, работающие на мелководных реках,
снабжены «обычно колесными движителями; современные быстроходные
пароходы, военные суда всех типов имеют в качестве движителей во-
дяные гребные винты. На глиссерах с авиационными моторами, рабо-
тающих на мелководных реках, применяются воздушные винты, а на
глиссерах морского типа, работающих на море или на глубоководных
реках, используются водяные винты. Ниже мы даем описание устрой-
ства и действия воздушных и водяных винтов.
ВОЗДУШНЫЙ винт1
Воздушный винт (рис. 156) состоит из двух, трех или четырех
лопастей и соединяющей их центральной части — ступицы. В цен-
тре ступицы имеется отверстие, которым! ®инт насаживается на конец
коленчатого вала двигателя. Лопасти в своем! сечении наклонены под
Рис. 156. Чертеж винта
1 В этой главе материалы по воздушным винтам для моделей заимствованы и*
трудов Центральной авиамодельной лаборатории ЦС Осоавиахима СССР и РСФСР»
разработанных инженером А. П. Ковалевым и изложенных им в книге «Аэроди-
намические исследования летающих моделейРедиздат ЦС Осоавиахима СССР.
1939 г.
139
некоторым углом к плоскости вращения винта. Вращаясь вокруг оси,
проходящей через центр ступицы, винт отбрасывает лопастями вдоль,
этой оси воздух и тем самым создает силу тяги.
Лопасти в своем! сечении имеют профиль, подобный профилю
крыла самолета. Подобно крыльям лопасти имеют ребра: переднее (тол-
стое) и заднее (тонкое), которые называются соответственно ребром
атаки и ребром обтекания, или передней и задней
к р о м к а м и. Вращение лопастей происходит в сторону ребра атаки.
Профили сечений лопастей винта имеют плоское или слегка вогнутое
основание (нижнюю поверхность), которая называется рабочей п о-
верхн остью.
При вращении воздушный винт движется вперед выпуклой поверх-
ностью лопасти, -называемой лицевой поверхностью или «спинкой» ло-
пасти. Диаметр круга, описываемого концом лопасти, называется диа-
метром винта. Для целей судомоделирования применяются обычно дере-
вянные двухлопастные винты.
Шаг винта. Как известно из механики, шагом винта называется
расстояние, на которое он продвигается за один оборот, ввинчиваясь в
твердое тело. Какая-либо точка, связанная с винтом и лежащая на рас-
стоянии г от его оси (при вращении винта), будет совершать круговое
движение вокруг его оси и одновременно продвигаться вперед. Траек-
тория движения такой точки называется винтовой линией. Путь,
пройденный точкой за один оборот винта, равен гипотенузе прямоуголь-
ного треугольника, у которого один катет — шаг винта Н, а другой —
длина окружности радиуса г. Как известно, она равна 2тгг. Угол <р —
угол наклона винтовой линии.
На рис. 157 показана развертка винтовой линии на плоскость.
Предположим теперь,
что винт ввинчивается в
воздух, как в твердое те-
ло. В этом случае мы
должны условно считать,
что воздух является сре-
дой неподатливой, тогда
путь Ъ, проходимый вин-
том за один оборот, бу-
дет равен так называемо-
му расчетному шагу вин-
та. Сечение лопасти, взя-
тое на расстоянии Г1“от
оси винта, за один оборот
опишет путь, определяе-
мый гипотенузой прямо-
угольного треугольника,
один из катетов которого
будет равен шагу винта
Н, а другой — 2w, т. е.
этом случае будет утлом
наклона лопасти в данном сечении. Взяв другое сечение лопасти на рас-
стоянии от оси, получим угол наклона
Проделав это для нескольких сечений, получим углы наклона этих
сечений. Сечения на концах лопасти будут иметь, очевидно, самый ма-
лый угол наклона и, наоборот, Течения у втулки — самые большие..
140
Рис. 157. Шаг винта и развертка винтовой линии на
плоскость
длине окружности радиуса л. Угол в
Винты, у которых все элементы лопасти имеют один и тот же шаг,
называются винтами постоянного шага.
Вследствие того, что воздух является средой податливой, винт на
самом деле за один оборот не сможет пройти расстояние, равное его
расчетному шагу Н. Он проходит меньшее расстояние, которое назы-
вается поступью винта и обозначается через На. Разность «S меж-
ду расчетным шагом) винта и его поступью называется скольжением
винта s.
Работа винта. Рассмотрим теперь, какие силы возникают при работе
винта. Вырежем на некотором расстоянии от оси на обеих лопастях по
весьма малому элементу (рис. 158).
При работе винта на эти элементы
набегает с определенной скоростью
воздушный поток, отчего у них, как
и у всякого крыла, появится сила
сопротивления Д/?, которую можно
разложить по правилу параллело-
грама на две составляющих: ДФ,
направленную по оси винта, и AQ,
ей перпендикулярную, лежащую в
плоскости вращения винта. Точно
так же будет работать и всякая дру-
гая пара элементов лопасти, только
величины сил ДФ и Дф у них бу-
дут иными вследствие различия в
скоростях, размерах лопасти, углах
по отношению к потоку и т. д. Си-
лы ДФ всех элементов лопасти на-
правлены в одну сторону; суммируя
Рис. 158. Силы, возникающие при враще-
нии винта
их, получаем силу Ф, приложенную
в центре, которая и называется тя-
гой винта.
Суммирование элементарных сил Д<2 приведем к двум параллель-
ным силам Q — Q, направленным в противоположные стороны. Эти
силы образуют пару, препятствующую вращению винта, на преодоле-
ние которой нужен такой же вращающий момент у вала мотора про-
тивоположного направления. На создание этого вращающего момента
и тратится мощность мотора.
Как известно, работой в механике называется произведение силы
на путь; работа, совершенная силой в единицу времени (в одну секунду),
называется мощностью. На преодоление пары сил Q—Q, приложенной к
лопастям винта при его вращении, нужно затратить работу. Найдем ее
величину.
Пусть винт вращается со скоростью ns оборотов в секунду и силы
приложены к винту на расстоянии Z от его оси. Тогда за одну секун-
ду точка приложения силы Q пройдет путь, равный 2~-1-па. Следова-
тельно, работа одной силы Q будет равна 2ir-Z-ra.s -Q, а обеих вместе —
4тс/ • пй • Q.
Но прои13ведение2/(2 есть момент М пары сил Q — Q, отсюда иско-
мая работа будет равна2тг-га3-Л1,а так как путь нами был подсчитан за
одну секунду, то она представляет собою мощность N. Такую мощность
141
должен затратить мот эр, чтобы заставить винт вращаться со скоростью
ns об/сек. Если пол} ченное выражение разделить на 75, то будем
иметь мощность, выраженную в лошадиных силах:
= 2*-л,-Л(
л. с. 75 7
Силы Q и Ф, как и все аэродинамические силы, зависят от плотно-
сти воздуха, скорости вращения, размеров лопастей и от их положения
относительно набегающего воздушного' потока. Величины силы тяги Ф
и мощности винта N выражаются следующими формулами:
0 = a>p-D4-ns2; (2)
N=?-?‘D6-n* (3)
или, если мощность выразить в лошадиных силах:
л. с- 75 '
Здесь:
D — диаметр винта в метрах;
ns— число оборотов в секунду;
р — плотность воздуха;
аир — отвлеченные коэфициенты, зависящие от формы лопасти
и от ее положения относительно набегающего воздуш-
ного потока; эти коэфициенты могут быть получены рас-
четом или же проще и надежнее—из опытов на винто-
вом приборе.
Зная коэфициенты а и р, мы можем по формулам (2) и (3) подсчи-
тать для данного винта величины тяги и мощности при любом числе
оборотов. Если мощность винта известна, тб при помощи формулы (1)
можно найти величину М — момента сопротивлейия вращению. И
обратно, если известен момент сопротивления, легко определить
мощность.
Если скорость полета модели равна V м/сек и при этом винт раз-
вивает тягу Ф гк, то, очевидно, полезная мощность винта выразится
так:
№ полезн. Ф .V,
Отношение полезной мощности винта к мощности, затрачиваемой
на его вращение, называется коэфициентом полезного дей-
ствия винта (КПД) и обозначается буквой т;.
Ф-V
т, = —---, (5)
а подставив вместо Ф и N их величины, определяемые формулами (2)
и (3), получим после сокращений:
a V
’ = У^о- (6>
Характеристики винтов. Геометрические фигуры называются п одоб
выми, если их соответственные стороны пропорциональны, а углы,
образуемые сторонами, равны.
’ Этим правилом пользуются и при проектировании винтов. Отношение
шага винта к диаметру называется его относительным шагом h:
Н
h== D ’
142
У подобных 'винтов относительный шаг одинаков и углы наклона
соответственных сечений лопасти равны.
Так же как и в случае двух подобных крыльев, имеющих при одина-
ковых углах атаки одинаковые значения Су и Сх, два подобных винта
будут иметь одинаковые значения коэфициентов а и ₽, если, кроме
геометрического подобия, соблюдено одинаковое положение их лопз-
стей относительно набегающего воздушного потока.
Коэфициенты а, р и т] называются характеристиками
винта. Они, как уже сказано, находятся опытным! путем, и, зная их, не-
трудно по вышеприведённым формулам произвести расчет винта.
Характеристика режима винта. Установочные углы лопастей,
как это явствует из наших предыдущих рассуждений, определяются
шагом винта, причем если мы имеем два подобных винта, то устано-
вочные углы их лопастей будут оди-
наковы. Но положение лопастей - \
относительно набегающего воздуш- У'
ного потока не может быть опреде-
лено только установочным углом, I
потому что винт, кроме кругового --------У
движения, имеет еще и поступатель- 2rtrns
ное, оно характеризуется некоторой
величиной X, которая называется от-
носительной поступью, или харак- Рис. 159. Угол атаки лопасти
теристикой режима винта. Выясним
сущность этой величины.
Возьмем какое-нибудь сечение лопасти винта, например, на расстоя-
нии г от оси. Скорость движения этого сечения складывается из двух
скоростей: скорости поступательного движения винта V вместе с мо-
делью и скорости движения по окружности U, которая равна 2кг-,
где ns — число оборотов винта в секунду. Скорости У и U перпенди-
кулярны. Складывая их по правилу параллелограма, получим резуль-
тирующую 1F (рис. 159). Угол а и есть угол атаки лопасти в данном
сечении. Он, как это видно из треугольника скоростей, зависит от со-
отношения между V и U. Так например, если увеличить »V, оставив
U без изменения, то а уменьшится, а увеличив или уменьшив V и U
в одно и то же числю раз, будем иметь величину а неизменной. Словом,
чтобы угол атаки оставался одним и тем же, должно быть соблюдена
постоянство отношения
2 w-ns
Углы атаки различных сечений винта, вообще говоря, могут несколь-
ко отличаться друг от друга, что происходит за счет различия в углах
установки и неодинаковых окружных скоростей. Но они будут нахо-
диться между собой в каком-то постоянном соотношении, так что по-
ложение всей лопасти в целом относительно набегающего потока воз-
духа можно характеризовать отношением осевой скорости винта к ок-
ружной скорости конца лопасти, т. е.
143
Исключая величину
Это отношение и
винта к.
я как постоянную, получим:
V
называется характеристикой режима работы
В соответствии с этим
>.= 1'
п -D
S
формула (6) примет вид:
а 1
= —-X.
(7)
(8)
Рис. 160. Графики серии английских винтов
Из всего сказанного вытекает, что коэфициенты аир зависят
от X и для подобных винтов коэфициенты а, р и при одинаковых
X будут иметь одинаковые значения.
Подбор винта. Задача подбора винта состоит в том, чтобы ив серии
винтов с известными нам характеристиками выбрать наилучший.
Серией или семейством винтов называется ряд винтов,
сходных по форме, но отличающихся друг от друга по одному какому-
нибудь признаку, например, по относительному шагу. Имея характери-
стики семейства, можно выбрать винт, наиболее подходящий для задан-
ных условий. Характеристики семейства изображаются в виде графиков
Р по X с разметкой на них величины коэфициента полезного действия.
Графики такого рода для семейства английских винтов изображены на
рис. 160. Итак, нам ну-
жен наилучший винт. Ка-
кой же винт можно счи-
тать наилучшим? Очевид-
но, тот, который лучше
всего подходит к наше-
му мотору. Если взять
винт очень большого диа-
метра или с очень боль-
шими установочными уг-
лами лопастей, то может
случиться, что мотор ока-
жется не в состоянии
раскрутить винт до нуж-
ного числа оборотов, а
поэтому не даст той мощ-
ности, которая от него
требуется. То же самое
получается и тогда, когда
винт аэродинамически
«легок». При этом мотор
развивает недопустимо
большое число оборотов,
его мощность вследствие
мотор начинает давать пере-
Значит, для данного мотора
размеры винта и углы установки лопастей, или относительный шаг,
должны быть так подобраны, чтобы получились нужные обороты.
ухудшения наполнения и продувки падает,
бои и может совсем отказаться работать.
144
Но это еще не все. Таких комбинаций шага винта я диаметра, кото-
рые обеспечат использование целиком; всей мощности мотора, можно
найти очень много, но не .всякая комбинация будет выгодна. Нужно
еще, чтобы винт обладал возможно высоким КПД, только в этом слу-
чае мощность мотора в значительной своей доле будет превращена в
полезную. Удовлетворение этим двум условиям и составляет задачу
подбора винта. !
Из предыдущих рассуждений и из рассмотрения графиков испытаний
винтов мы видим, что КПД винта непостоянен и зависит от X, а так
как X — ——, то при выбранных числе оборотов и диаметре винта
КПД будет зависеть от скорости движения модели глиссера. Отсюда
мы должны подобрать винт так, чтобы высокий КПД получался на той
скорости движения модели, которая соответствует расчетам. Например,
если модель должна по расчету иметь скорость 8 м/сек, то для этой
скорости и следует подбирать винт. При других скоростях движения
этой модели К'ПД винта несколько снизится, но о этим; приходится
мириться, лишь бы удовлетворить главному назначению модели — до-
биться необходимой расчетной скорости движения модели глиссера.
Поясним это на конкретном примере. Пусть требуется подобрать
наилучший винт для таких условий; jV — 0,18 л. с., п = 4 500 об/мин и
V = 8 м/сек. i i
Прежде всего задаемся несколькими подходящими диаметрами
(по опыту других моделей). Пусть они будут =0,35 м, D2 —
= 0,36 м и D3 = 0,37 м.
Вспоминая формулы
₽.p.D5.ns«
е.
75
мы видим, что, имея известными величины е , п, D и V (р счи-
таем равным 0,125), мы можем подсчитать р и 1 для каждого ва-
рианта диаметра. Для ведения расчета лучше всего Достроить ра-
бочую табличку такого вида:
D 0,35 0,36 0,37
X 0,305 0,2965 0,289
₽ 0,0484 0,0421 0,0369
h 0,68 0,62 0,57
0,55 0,58 0,6
В первой строке таблички выписываем диаметры винта; во второй—
соответствующие этим диаметрам значения. Они будут:
х_______К__
ns’D:
8
1^2 .о,35
60
= 0,305,
и X
V
10 Юный моряк-кояотруктор
145
^2
и
V 8
п —= 0,297
ns-D3 75-0,36
V 8
к =------'-п- = —-------= 0,289.
3 ns-D3 75-0,37
Для заполнения третьей строки вычисляем значения р:
я N* „ -75 0,18-75 0,18-75 л
9, = л- е-_____=---------------— =------------------—— = О
p’Df-n* 0,125-0,355-753 0,125-0,00525-421000
0 А/ -75 0,18-75 0,18-75 „
Ро = л- с-____ = -------------- = -----------------—— = и
p-Z)26-ns3 0,125-0,36Б-753 0,125-0,00608-421000
0 АЛ с -75 0,18-75 0,18-75 _
Ро ----*„ , . — —— -- --. • (J
p-D35-ns3 0,125-0,376-753 0,125-0,00695-421000
Теперь, обращаясь к диаграмме (рис. 160), находим на ней величину
относительного шага h и КПД для каждого из винтов. Начнем с вин-
та Dr — 0,35 м. Винт такого диаметра будет удовлетворять поставлен-
ным условиям только в том) случае, если при 1 = 0,305 он будет иметь
р = 0,0484. Находим на вертикальной оси диаграммы (ось р) точку,
соответствующую Pi = 0,0484, и через эту точку проводим горизон-
тальную прямую. А через точку на горизонтальной оси (ось 1),
соответствующей = 0,305, проводим вертикальную прямую до
встречи с горизонтальной; точка их пересечения и укажет нам на
искомые и iqi. В данном случае точка пересечения ложится между
кривыми р по К, имеющими h = 0,6 и h = 0,7, ближе к последней.
Определяем ht на-глаэ (равно примерно 0,68). Что же касается КПД,
то точка лежит между кривыми с отметками у = 0,5 и = 0,6, при-
мерно на серединё, считаем = 0,55.
Записываем найденные величины в табличку, Проделав то же
самое для винтов D3 и D3, получаем:
h3 — 0,62; т]2 = 0,58;
h3 — 0,57; т)з = 0,6.
Наиболее высокий КПД получился у винта De = 0,37 м, при шаге
h3 = 0,57. Этот винт и есть наилучший. Для большей уверенности в
том, что винт D3 — 0,37 есть наилучший, можно эти же операции
повторить еще для одного варианта, например для Di = 0,38 лг, если
он покажет КПД ниже, чем 0,6, то на этом и следует остановиться.
Подбор винта, как мы видим, требует кропотливой расчетной рабо-
ты. Задачу мож1но упростить, если воспользоваться для подбора винта
номограммой, разработанной в ЦАМЛ ЦС Осоавиахима СССР старшим
консультантом отдела аэродинамики инженером А. П. Ковалевым. Эта
номограмма (рис. 161) представляет собой несколько шкал с делениями,
пристроенных к диаграмме семейства винтов. В левой части располо-
жены шкалы: мощности мотора {N л. с.), оборотов {п об/мин) и диамет-
ров винтов {Dm). В нижней части помещены: шкалы скорости {V м/сек),
оборотов {п об/мин) и диаметров {Dm).
Для подбора винта по номограмме задаемся, так же как и в пре-
дыдущем случае, тремя диаметрами:
О, = 0,35, Г>2 = 0,36 и £>, = 0,37.
146
Мощность имеет 0,18 л. с., обороты 4 500 об/мин. Ищем на шкалах
N и п левой части точки, соответствующие 0,18 л. с. и 4 500 об/мин, и
проводим через них прямую. Перпендикулярно ей проводим другую
прямую до встречи с осью ₽ диаграммы так, чтобы эта прямая пере-
секла шкалу & в точке, соответствующей выбранному диаметру, на-
пример Dt. Точка пересечения оси ₽ даст нам величину Рх при
заданных величинах N, п и D (номограмма построена с учетом Р =
— 0,125). Дальше обращаемся к шкалам, расположенным внизу. На-
ходим на шкалах V и. п точки V = 8 м/сек, п= 4 500 об/мин и соеди-
няем их прямой. Перпендикулярно ей проводим прямую через шка-
лу D соответственно выбранному диаметру винта, т. е. Dlf и продол-
жаем ее до пересечения оси X. Точка пересечения этой последней
дает нам значение Имея ₽х и определяем шаг и КПД так
же, как и в предыдущем случае.
Номограмма. '
для подбора, винтов
Iпостроена с учетом р 0J25)
Схема пользования
Dns
. Иле 75
f ^Dsnss
лупив ofoptmcS
В секунду
Рис. 161. Номограмма инж. А. Ковалева для подбора винта
Само собой разумеется, что все эти построения нет надобности про-
изводить на самой номограмме, от этого она быстро придет в негод-
ность. Можно воспользоваться листом! прозрачной бумаги и на нем про-
делать все требующиеся построения. Схема1 пользования дана на
номограмме.
10*
147
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ВИНТА.
Для моделей глиссеров с резиновым двигателем винты изготовляют
из целого куска дерева.
.Простейший способ изготовления винта показан на рис. 162. Шаблон
дает форму в плане лопасти винта, высота бруска берется равной 2/s, 4t и
% от ширины его. Придав правильную форму винту в плане при по-
148
мощи стамески и рашпиля, перочинным ножом обрабатывают лопасти,
придавая им» одинаковую форму.
Готовый винт необходимо уравновесить (рис. 163), т. е. винт должен
оставаться в tomi положении, в котором1 его поставят. Если винт не
уравновешивается, то на более легкую лопасть наносят слой лака иля
же облегчают тяжелую лопасть, шлифуя ее стеклянной бумагой.
Для моделей глиссе- _______
ров с бензиновым мото- /Л s'*
ром иногда изготовляют I / Г\
клееные винты, которые / I / v \
не коробятся от влаги и № / / \
долго сохраняют свои №/ I /ММД I
геометрические размеры. I /л| уШ I
Внешний вид клееных вин- -ту \ /
тов значительно лучше д \ /
обычных винтов, поэтому ' /I \ /
модели, представляемые I |
на выставках, обычно I ч А ------------
имеют клееные винты. v
Заготовки винта необ- Рис. 163. Балансировка винта
ходимых ^размеров полу-
чают путем склейки тон-
ких пластин твердого дерева различных пород (обычно моделисты
иопользуют ученические линейки из грушевого дерева). Эти пластины
подогревают и смазывают клеем!. Затем их кладут друг на друга, за-
жимают струбцинами между толстыми планками и дают высохнуть
заготовке в течение суток около горячей печки. Можно обойтись без
струбцин — туго обмотать склеенную заготовку резиной, применяемой
для резиномоторов моделей.
Воздушный винт для модели глиссера с бензиновым мотором тре-
бует более точного изготовления. На рис. 164 показан винт английской
серии, имеющий у нас наибольшее распространение. Из вышеприведен-
ного расчета получаем данные: диаметр Dmm и относительный шаг вин-
та—. h = —. На рис. 164 даны все размеры винта в процентах к
диаметру. Таким образом, принимая D— 100%, имеем для радиуса се-
чением А величину Ra = 7,37% от диаметра и т. д.
В таблице даны размеры для построения профилей в каждом сече-
нии винта. Длина хорды в процентах от D показана на рис. 164. Поло-
жим, нам! надо разметить брусок для винта с шагом D= 1,4 и какого-то
диаметра. Разместить брусок—это значит найти форму бокового и верх-
него шаблонов или нанести все размеры непосредственно на заготовку.
Для вычерчивания шаблонов поступают так: приводят две вза-
имно перпендикулярные оси. По вертикали откладывают 00' =
=• 1,4 0. По горизонтали прямой от точки О откладывают отрезки
2nRA и т. д. Из полученных точек проводят прямые в точку О, ко-
торые вместе с горизонталью и составят углы наклона каждого из се-
чений винта. Вычертив на этих углах профили лопасти в данном! сече-
нии, проектируют длину хорды каждого сечения на горизонталь. По-
строенные отрезки и дадут ширину шаблона в каждом! сечении. Проек-
тируя хорду на вертикаль, получите высоту бокового шаблона для каж-
дого сечения и t и т. д.
149
Рис. 164. Изготовление винта для бензомоторной модели
Так как лопасть имеет симметричную форму, то, нанеся все размеры
симметрично относительно осей заготовки и соединив полученные точки
плавными кривыми, получают форму винта в двух проекциях. После
грубой обработки заготовки и удаления лишнего материала приступают
к дальнейшей обработке, для чего необходимо, помимо формы в плане
и сбоку, выдержать точно форму сечения и углы наклона. Для этого
строится небольшой стапель с поперечными шаблонами. Поперечные
шаблоны вклеивают в пропилы нижнего бруса стапеля. Верхние полови-
ны шаблонов прикладывают к нижним во время промерки сечений.
Заготовку винта обрабатывают прежде всего С нижней стороны.
Правильность формы проверяют каждый раз путем примерки к шабло-
нам. Затем отделывают верхнюю сторону заготовки, также шаблонами
проверяя точность изготовления. Можйо на поверхности винта ножом
вырезать участки заготовки в местах, соответствующих сечениям
А, В, С, Д, Е и Р. Пригнав сечения в этих поясах по шаблону, перехо-
дят к сплошной отделке лопасти. Качество изготовленного винта будет
зависеть от умения и точности работы моделиста.
После шлифовки стеклянной бумагой и полировки винт покрывают
лаком.
ВОДЯНОЙ винт
Устройство водяного винта во многом напоминает устройство воз-
душных винтов. Диаметр водяного винта значительно меньше воздуш-
ного винта, [так как вода, в которой он работает, в 800 раз плотней,
чем 'воздух.
Водяной винт состоит из ступицы и лопастей, захватывающих во-
ду и отбрасывающих ее назад, что и создает упорное давление, дви-
гающее судно. Винты характеризуются направлением вращения, диа-
метром и шагом винта, числом, размерами и формой лопастей. По на-
правлению вращения винты делятся на правые и левые. Правым назы-
вается винт, который вращается при переднем ходе по часовой стрел-
ке, если при этом смотреть с кормы на нос судна. Левым называется
винт, вращающийся при тех же условиях против часовой стрелки.
Шагом винта называется расстояние, на которое продвинулся бы
винт за один оборот, если бы он вращался в неподатливой среде. По
числу лопастей винты разделяются на' двух- и трехлопастные. Для
быстроходных моделей судов с бензиновым мотором применяются
двухлопастные винты, для тихоходных моделей с паровым и электри-
ческим двигателями — трехлопастные.
От правильности подбора винта, т. е. от соответствия его размеров
мощности мотора, числу оборотов вала гребного винта и скорости
судна, зависит возможность максимального использования мощности
двигателя для движения судна. Качество работы гребного винта ха-
рактеризуется коэфициентом полезного действия, показывающим, какая
часть мощности, затрачиваемой двигателем, расходуется бесполезно.
Эти потери даже при хорошо подобранных и изготовленных винтах
имеют весьма значительную величину. Коэфициент полезного действия
модельных судовых винтов достигает 50%. Другими словами^ Голо-
вина мощности двигателя бесполезно теряется в гребном винте. От-
сюда видно, как важно правильно подобрать винт и хорошо его изго-
товить.
151
Подбор наилучшего для заданной мощности водяного винта требу-
ет большого опыта и терпения. Сложность расчета винта определяется
большим количеством факторов, влияющих на его работу. Наиболее
трудно! определить расчетную скорость, которую может развить суд-
но с данным двигателем. В практике расчетов больших судов для
определения скорости движения судна пользуются сложнейшими гид-
родинамическими подсчетами. Для определения скорости моделей луч-
ше всего обратиться к статистике построенных и испытанных моделей
и по опытным данном подходящих моделей определить расчетную
скорость рассчитываемой модели.
«Вообще» хороших гребных винтов не бывает. Каждый винт может
быть хорош лишь для того мотора и судна, на которые он рассчитан
Для тяжелых моделей военных кораблей, пароходов, ледоколов не-
обходимо рассчитывать винты тихоходные с малым шагом. Для моде-
лей же торпедных катеров, глиссеров и других скоростных моделей
судов необходимо рассчитывать быстроходные винты с большим ша-
гом.
Опыт является основным решающим фактором при проектировании,
а испытания и обнаружение дефектов — при окончательном выборе
винта. Тремя ведущими соображениями при проектировании гребных
винтов являются: 1) форма лопасти, 2) шаг и диаметр и 3) скорость
вращения. ।
Форма лопасти. Хорошая форма лопасти определяется прежде все-
го правильностью шага каждого сечения ее. На рис. 165 показан при-
угла в каждом сечении лопасти.
Шаговые углы, найденные, ска-
жем, для четырех сечений лопасти,
должны быть проверены в этих се-
чениях на всех лопастях закончен-
ного винта.
В сечении лопасть винта должна
быть изогнута подобно дужке кры-
ла самолета — это создает лучший
упор. Медленно вращающиеся вин-
ты имеют глубокую вогнутость (при-
мерно 5:1).
При проектировании высокоско-
ростных винтов для судов с бензи-
новым мотором применяют лопасти
с очень небольшой вогнутостью.
У ступицы вогнутость может быть
увеличена, поскольку эта часть вра-
щается медленнее (хотя 'выигрыш
здесь очень небольшой).
Шаг и диаметр винта. Шаг вин-
та зависит от скорости хода судна,
числа оборотов двигателя (если име-
ются передачи, то берется число
оборотов гребного вала) и скольжения! винта. Скольжением винта
называется величина «проскальзывания» винта в воде, т. е. разность
между шагом винта и тем расстоянием (поступью), на которое винт
фактически переместится в воде за один оборот. Отношение величины
152
получения шагового
Рис. 165. Определение шагового угла
скольжения к шагу винта называется относительным скольжением) и
нормально равняется от 15 до 30%. Меньшая величина берется для ти-
хоходных моделей с малым запасом мощности двигателя, наибольшая
величина берется для скоростных моделей судов с бензиновым мото-
ром.
Примерную скорость судна можно определить по опытным форму-
лам для тихоходных водоизмещающих судов:
дг
V = 200 • км/час,
для скоростных судов глиссерного типа
лг
V = 600 • км/час,
где:
V — скорость судна в км/час,
N— мощность двигателя в л. с. дается в характеристике двига-
теля,
D — водоизмещение или вес судна в кг,
200, 600 — коэфициент, полученный путем сравнения по статистике
испытанных моделей судов.
Зная скорость судна, число оборотов гребного вала1 и величину
скольжения, можно определить шаг винта по формуле:
//== 1000
“ 60(1 -S)-n ’
где:
Я—шаг винта в мм,
V — действительная скорость судна в км/час,
S—скольжение винта (от 0,15 до 0,30),
л —число оборотов гребного винта в минуту.
Определим, например, шаг винта для модели глиссера с мотором
АММ-1. Скорость глиссера примем равной 30 км/час. Число оборотов
гребного винта —4 500 в минуту. Скольжение примем равным 0,2.
Тогда шаг винта Н будет равен:
„ 1000-30 30000 30000 1оп
J л • * ' ' " —————— 1 о У •
60 (1-0,2) 4500 60-0,8-4500 216000 ‘
Пределом к изменению шага при данном диаметре винта является
шаговое отношение винта, равное отношению шага винта Н к его диа-
метру D. Шаговое отношение должно быть в пределах 2—3 при наи-
более эффективном шаговом угле, равном 45°, причем этот угол про-
порцией 2:3 относится к внешним концам лопастей.
Измерение шага уже готового винта производится следующим об-
разом: на гладкой доске чертится циркулем окружность с диаметром,
равным 0,6—0,7 диаметра измеряемого винта. На эту доску кладется
винт так, чтобы ось ступицы винта была перпендикулярна плоскости
доски и совпадала с центром высеченной окружности. Если ступица
винта настолько коротка, что положенный на доску винт опирается не
ступицей, а кромками лопастей и не 'может быть точно установлен, под
ступицу следует подложить подкладку из дерева. Высота подкладки
не имеет значения, важно лишь, чтобы ось винта была точно перпенди-
кулярна плоскости доски и совмещена с центром вычерченной окруж-
153
ности. Затем, двумя угольниками с делениями измеряют расстояния по
вертикали а и в, от противоположных кромок лопасти до окружности,
отмечая также на самой окружности точки А и В, до которых было
произведено измерение. Затем соединяют точки А и В прямыми лини-
ями с центром окружности О и транспортиром (в градусах) измеряют
полученный центральный угол а.
Шаг измеряемого винта Н будет равен:
Н___(а — Ь) 360
а
где:
Н — шаг винта в мм,
а — расстояние в мм более высокой кромки лопасти винта до
вычерченной на доске окружности,
Ъ — расстояние в мм от менее высокой кромки лопасти винта до
вычерченной на доске окружности,
а — центральный угол в градусах, образованный прямыми, соеди-
няющими точки А и В на вычерченной на доске окружности
с ее центром О.
Скорость вращения винтам Высокие скорости вращения предпочти-
тельны для скоростных судов, так как это допускает большее отно-
шение шага к диаметру и, следовательно, более эффективный шаговый
угол. Применяемые для моделей современные бензиновые моторы раз-
вивают очень высокое число оборотов, доходящее в некоторых кон-
струкциях двигателей до 8 000—10 000 в минуту. Типовой бензиновый
двигатель, строящийся у нас в СССР, типа АММ-1 дает нормальную
мощность 0,18 л. с. при 4 500 об/мин.
Таким образом, для установки модельных бензиновых двигателей
на тяжелые тихоходные суда, имеющие винт малого шага, во избе-
жание явления кавитации необходимо применять редуктор с соотноше-
нием передач три или четыре к одному.
Современный высокоскоростной винт имеет низкое отношение шага
к диаметру (примерно 2,5: 1), но высокое отношение длины, Лопасти
к хорде дужки в то 'Время, как сечение лопасти имеет очень тонкое
сечение дужки.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВОДЯНОГО ВИНТА
Материалом для гребных винтов обычно служит бронза или алю-
миниевый сплав. Винт чаще всего отливают. Для этого изготовляют
точную модель винта из дерева, которую затем формуют в гипсовой
форме, после чего производится сама отливка расплавленного металла.
После отливки винт тщательно опиливают напильниками, вышабрива-
ют, втулку высверливают и протачивают на токарном станке и затем
весь винт тщательно полируют.
Бронзовые винты1 желательно никелировать.
Для простейших моделей с паровыми или электрическими двига-
телями винт можно выпилить лобзиком из латунной пластинки тол-
щиной 1,5 мм и затем выгнуть лопасти под соответствующим шаговым
углом (рис. 166); можно выпилить отдельно из тонкой стали лопасти
и, вставив, их в специальные прорези в выточенной ступице, прижать
ж ней под необходимым шаговым углом.
154
Чем правильнее подобрана мощность двигателя, рассчитан и изго-
товлен винт, тем скорость модели будет выше.
Рис. 166. Изготовление во-
дяных винтов
Н--50—
Рис. 167. Постройка паровой ма-
шины
ПОСТРОЙКА ПАРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ О КАЧАЮЩИМСЯ
ЦИЛИНДРОМ
Этот двигатель построить очень легко (рис. 167). Цилиндр с вну-
тренним диаметром 7 мм изготовляют из медной трубки. Призма* при-
паивается к цилиндру оловом. Собранный цилиндр тщательно прити-
рают к раме. Поршень вытачивают из бронзы1 и хорошо притирают
к цилиндру.
Шатун изготовляют из стальной проволоки. Коленчатый вал — из
стальной проволоки. Раму выгибают из латунной пластинки толщиной
3 мм. Маховик отливают из свинца.
Более подробные описания постройки’ подобных двигателей есть
в книгах «Действующие модели тепловых машин» С. Баранова, «Обра-
ботка дерева и металла» Леонтьева, изд. Детгиза, 1939 г., а также
в журнале «Знание — сила».
ПОСТРОЙКА ДВУХЦИЛИНДРОВОГО МОТОРЧИКА,
ДЕЙСТВУЮЩЕГО СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ
Моторчик этот настолько прост, что его может построить любой
юный судостроитель, знающий хоть немного слесарное дело.
__Устроен мотор так.
На рис. 168 изображен моторчик, поршни которого находятся в та-
ком положении, что двигатель не сможет начать работу, и для того что-
бы его привести в движение, нужно немного повернуть вал по часовой
стрелке (если смотреть спереди, со стороны пропеллера) й тогда только
открывать кран.
Воздух, выходя из баллона, куда он нагнетается под большим дав-
лением, проходит по трубке А, через кран 8, попадает по желобку
155
распределительного вала 6 в трубку а, а оттуда в цилиндр. Воздух на-
чинает давить на поршень, поршень опускается, и. шатун повертывает
коленчатый вал на 180°. Это вторая «мертвая точка», которую нарушает
инерция 'пропеллера..
Теперь начинается впуск воздуха по трубке в цилиндр с и в то же
время начинается выпуск воздуха из цилиндра. Поршень, подымаясь,
как бы выталкивает воздух через трубку а и желобок 14 в картер 3,
из которого через отверстие 15 выходит наружу. Затем1 начинается
выпуск из цилиндра с и повторение цикла.
Изготовление мотора. Картер состоит ив четырех частей. Сперва де-
лают главную раму картера (рис. 168, 2). Для этого берут Ьмл латунь
или жесть (можно немного тоньше) и расчерчивают ее острым шилом.
Затем просверливают дыры для цилиндров и коленчатого вала, после
чего деталь вырезают и загибают под углом в 90°, как показано
на чертеже.
Боковые стенки картера (рис. 168, 3) делают из латуни 0,3, или же-
сти 0,2’5 (консервные 'банки). На одной стороне каждой стенки делают
фланец (загиб) для дна картера. Просверлив отверстия, нужные для
выхода отработанного воздуха, бока припаивают к главной раме. Дно
картера (рис. 168, 4) изготовляют из такой же латуни или жести
и плотно подгоняют к фальцам! боковых стенок с таким) расчетом, что-
бы легко можно было передвигать. Это нужно для того, чтобы, смазы-
вать части мотора и для ремонта.
‘ Цилиндры лучше всего выточить. Можно их сделать из охот-
ничьих патронов 31-го калибра или от берданки. Внутреннее отверстие
патрона несколько сужается ко дну; это заметно особенно в нижней
части патрона, поэтому на цилиндры нужно отрезать только верхушки.
Высота цилиндра—25 мм, наружный диаметр—13 мм. У одного конца
просверливают отверстие диаметром) 1,5 мм (для прохода воздуха), за-
тем припаивают дно из латуни 0,3 или тонкой жести. Таким же путем
изготовляют второй цилиндр. Цилиндры впаивают так, чтобы отвер-
стия впуска воздуха находились с разных сторон.
Одной из самых трудных работ в моторе является изготовление
поршней (рис. 168, 5). Их делают из тех же патронов, но берут их
нижние части, от которых отрезаются стаканчики высотой 12 мм. Эти
стаканчики' распиливают вдоль и осторожно сжимают, чтобы умень-
шить диаметр, до. тех пор, пока они не войдут туго в цилиндры. Затем
каждый поршень спаивают. После этого поперек поршня просверлива-
ют отверстия диаметром 3 мм. Сверлить нужно на круглой палке.
В эти отверстия вставляют обрезки трубок, которые припаивают из-
нутри тинолем. Это самое трудное: нужно следить, чтобы при впайке
трубок сам поршень не распаялся. Перед пайкой его обматывают тон-
кой проволокой.
Трубки нужны для того, чтобы шатун не ходил по пальцу в разные
стороны. Не разматывая проволоки, предохраняющей поршень от рас-
паивания, припаивают донышки поршней. Затем) мелким напильником
сравнивают все неровности, олово и пр. Из кусочка стальной проволо-
ки делают поршневой палец. Длина его равняется наружному диаметру
поршня.
Шатун (рис.. 168, 6) состоит из двух медных или жестяных поло-
винок, которые спаивают вместе. Дыры просверливают под диаметром
пальца и коленчатого вала. Приладив шатун к поршню, начинают его
притирать мелким наждаком или пемзой с маслом.
156
Коленчатый вал делают из стальной проволоки или, лучше
всего, из велосипедной спицы. Каждое колено имеет высоту 6 мм, сле-
довательно, ход поршня
равен будет 12 мм. Колен-
чатый вал нужно сделать
очень точно во избежание
сильного трения, что
ухудшит работу мотора.
Длина готового вала дол-
жна равняться 85 мм.
После этого нужно
заняться распредели-
тельным валом и
впуском воздуха (рис. 168,
7, 8). Надо достать две
трубки небольшого диа-
метра. Более тонкая дол-
жна входить в другую
плотно, ио легко. Для
этого ее притирают. Труб-
ки можно сделать из сле-
дующих материалов: втул-
ку {рис. 168, 8) — из гнез-
да радиоприемника (нуж-
но выбрать подлиннее),
нарезку в крайнем слу-
чае не надо делать, а вну-
треннюю трубку—из кла-
пана велосипедного вен-
тиля. Ее нужно обрабо-
тать напильником и притереть. Особеино точно нужно сделать желобки для
распределения воздуха. На втулке вала просверливают четыре отвер-
стия: два диаметром 1,5 мм для трубок, которые подводят воздух к ци-
линдрам, и два для крана. Верхнее отверстие должно быть больше по
конусу- трубки крана.
Кран (рис. 168, 9) делают следующим образом. Берется трубка
наружным) диаметром) 3 мм и внутренним) 1,5—2 мм, но не меньше. Из
латунной проволоки диаметром) 2—3 мм вытачивают напильником) ко-
нус длиной 30 мм. На точность конуса нужно обратить большое вни-
мание, потому что из-за малейшей неточности кран будет пропускать
воздух. Сделав конусный стержень, вставляем его в трубку и ударами
молотка прогоняем до тех пор, пока стержень не войдет на 12—15 мм.
Затем стержень нужно согнуть в верхнем конце для образования руко-
ятки, притереть и просверлить отверстие диаметром 1 мм насквозь —
через трубку и конус. После этого надо впаять кран во втулку. Пай-
ка производится следующим образом. Вырезаются две круглые пало-
чки. Одну из них нужно вставить во втулку до самого крана. В обра-
зовавшейся щели между втулкой крана и внутренними стенками втул-
ки положить по кусочку олова, предварительно смазав эти места
кислотой. Затем, вставив вторую палочку с другого конца втулки, на-
чать нагревать паяльником, пока олово внутри не расплавится и не
выйдет 'наружу.
Кран впаян, остается надеть пружинку и запаять. Кран готов.
157
Теперь осталось сделать упор для вала винта (материал — латунь
0,3 или жесть) и начать сборку.
Процесс сборки. 1. Впаять цилиндры, причем) последние должны
входить в отверстия картера свободно, иначе поршень будет туго ходить.
2. Скрепление с поршнями шатуна надеть на коленчатый вал. За-
тем!, всунув длинным) концом! вал (на который насаживается винт)
в маленькое отверстие в картере изнутри, надо протолкнуть первый
поршень в цилиндр с и второй — в цилиндр d.
3. Припаять распределительный вал к коленчатому валу. Следить,
чтобы впускные отверстия втулки совпали со впуском на валу. Колена
вала должны быть в данный момент в горизонтальном положении по
отношению к впускному отверстию во втулке.
4. Проверив правильность припайки вала, припаять втулку, причем
кран должен быть расположен вертикально, а отверстия—горизонтально.
5. Выгнуть воздухопроводные трубки (диаметр их 3 мм, можно
сделать паяные, если трубок не достать) и припаять согласно черте-
жу 168, 1.
6. Припаять упорный подшипник 13—кусочек жести, обернутой во-
круг вала.
7. Надеть на вал винта медную трубку 9 с резьбой и припаять.
8. Припаять упор вала винта, надеть гайки на вал, и мотор готов.
Теперь нужно проверить места припайки воздухопроводных трубок,
смазать все трущиеся части и начать испытание. Вал, если его крутить
рукой, должен ходить с небольшим трением и плавно, без заеданий.
Баллон. Последняя работа — баллон. Его можно изготовить из же-
сти 0,25, латуни 0,2—0,3 или, .всего лучше, из бергмановских трубок
(изоляция для электрических проводов). Взяв 3—4 таких трубки и вы-
бросив из них содержимое, спаивают их фальцами вместе для обра-
зования замка. Колпаки нужно выклепать из латуни 0,3 или жести
0,25 мм и припаять. До пайки в один колпак нужно впаять гайку под
нарезку на втулке (если втулка — гнездо, то гайку гнезда), а в дру-
гой— велосипедный или примусный клапан. После пропайки, для того
чтобы баллон ‘не разорвало от большого давления, нужно его обмотать
струной от балалайки. Наматывать его надо на расстоянйи 5—7 мм.
Ввинтив мотор в баллон или припаяв его, можно испытывать. Накачи-
вать нужно автомобильным или велосипедным насосом.
Такой моторчик был сделан моделистом Н. Петровым в Ленинград-
ской авиамодельной лаборатории областного совета Осоавиахима и испы-
тан при давлении в 4 атмосферы.
Продолжительность работы с баллоном длиной 50 см и диаметром
4,5 см—30 сек. Винт на этом моторе был поставлен 4-лопастный—26 см
диаметром и с шагом 30 см. Общий вес мотора—47 г.
Список источников (текста и чертежей), использованных автором для
составления книги
1. «Двигатели летающих моделей». Э. Микиртумов. Изд. ОНТИ.
2. «Аэродинамические исследования летающих моделей». А. 'П. Ковалев. Изд.
Редиздата ЦС Осоавиахима, 1939 г. ,
3. «Паровая лодочка». А. Горбунов. Изд. ЦДТС им. Шверника, 1939 г.
4. «Модель яхты Ю-I». Алексеев. Изд. ЦДТС им. Шверника, 1940 г.
5. «Модели глиссеров». Изд. Автодоровской лаборатории, 1933х г.
—- 6. Журналы: «Popular Science», 1938 г.; «Mechanix illustrated», 1939 г.; «Model Egi-
пеег», 1939 г.
158
ОГЛАВЛЕ НИЕ
Стр^
Введение..................................*.......................... &
Элементарные сведения по теории и архитектуре корабля.................... 5
Основные разновидности судов..................................... 5
Пловучесть..................................................... 5»
Расчет водоизмещения............................................. 7
Определение центра величины..................................... 7
Остойчивость..................................................... 8
Поворотливость.................................................. 9
Ходкость........................................................ 10
Основные сведения о сопротивлении воды движению судов .... 10
Основные сведения о сопротивлении воздуха движению судов ... 12
Теоретический чертеж............................................ 14
Парусные суда................................................... 16
Действие ветра на парус...............>........................ 16
Основные соразмерности в парусных моделях....................... 21
Что такое центр бокового сопротивления.......................... 21
Расчет площади парусов......................................... 22
Условия, которым должен отвечать парус модели................... 22
Определение площади паруса...................................... 23
Определение центра парусности................................... 23
Оборудование моделестроительной мастерской............................. 25
Постройка моделей....................................................... 34
Простейшая яхта № 1............................................ 34
Скоростная яхта № 2 с автоматическим управлением............... 39
Парусная яхта Ю-1 (с бумажным корпусом)......................... 45
Катер с резиновым мотором и с пружинным механизмом.............. 51
Лодка с реактивным двигателем.................................. 53
Катер с паровым двигателем...................................... 54
Служебный и прогулочный катеры с электрическим мотором ... 57
Подводная лодка с электромотором................................ 59
Модель крейсера................................................. 61
Модели глиссеров и торпедных катеров.................................... 62
Принцип движения глиссера....................................... 62
Описание постройки модели глиссера с воздушным винтом.......... 65
Описание постройки модели глиссера с водяным винтом............. 68
Глиссер с бензиновым мотором.................................... 70
Модель торпедного катера с бензиновым мотором.................. 72
Гоночный глиссер с бензиновым мотором....................., . 78
Двигатели и движители для моделей судов................................ 95
Резиномотор и его изготовление................................. 95
Механические передачи для резиномотора........................ 95*
159
Заводные двигатели............................................
Электрические двигатели.......................................
Паровые двигатели.............................................
Паровые котлы . . . . ........................................
Двигатели, работающие сжатым воздухом.........................
Газогенераторные двигатели....................................
Судовые бензиновые микролитражные моторы......................
Четырехтактные моторы.........................................
Типовые конструкции четырехтактных моторов....................
Двухтактные моторы............................................
Устройство и работа мотора АММ................................
Таблица неисправностей........................................
Моторчики с золотнцковым газораспределением...................
Движители ....................................................
Воздушный винт................................................
Изготовление воздушного винта.................................
Водяной винт .................................................
Изготовление водяного винта...................................
Постройка парового двигателя с качающимся цилиндром...........
Постройка двухцилиндрового моторчика, действующего сжатым воз-
духом .........................5.............................
Стр
96
98
99
106
111
114
117
118
121
123
123
136
137
139
139
148
151
154
155
155
Редактор М. Смирнов
Подписано к печати 19/V 1941 г.
-Л91635 Заказ изд-ва 2.
Цена 2 руб. переплет 70 коп.
Иеч. л. 10. Зн. в печ. л. 40.000
Зак. тип. 387. Тираж 15.000
Типография «Красное знамя», Москва, Сущевская, 21.
Цена 2 руб. 70 коп.