В последнее время в магазинах игрушек начали появляться небольшие модельки планеров из EPP, проще говоря из потолочной плитки. Конечно такая игрушка красиво летает,выдерживает много полётов и её можно пускать везде, но цены кусаются- 9 долларов за штуку. Но можно сделать и самодельную модельку потратив не более 30 рублей на самолёт! Итак, начнём ваять свою игрушку.
Материалы:
*потолочная плитка без рельефного рисунка
*клей ПВА
*сосновая рейка 4Х4 мм
*кнопки
*прищепки бельевые
*булавки или иглы
*ручки, маркеры и т.д.
*канцелярский нож
*мелкая шкурка на бруске
*пластилин
для начала нужно распечатать и вырезать шаблоны для самолёта.
Желательно распечатку приклеить к картону. Затем приложить их к плитке, зафиксировать кнопками и нарисовать крыло, стабилизатор и киль.
После убираем шаблоны и вырезаем канцелярским ножом(или медицинским скальпелем) с припуском 1-2 мм заготовки.
Старайтесь не задеть линии заготовок.
Теперь нужно обработать заготовки. Отмечаем ограничительные линии, берём брусок со шкуркой и придаём профиль крылу и стабилизаторам движениями вперёд-назад.
Обрабатывать нужно уверенно, плавно, без рывков, иначе можно испортить деталь. Конечно, можно придать профиль и разогретым утюгом, но этот способ не всегда получается.
Если Вы придали деталям нужную форму, то можно приступить к склеиванию. Ни в коем случае не хватайтесь за клей Момент! Растворители превратят самолёт в кашу, поэтому нужно использовать клей ПВА. Рейку длинной 18-25 см смазывают клеем с одной и с другой стороны,и оставляют на 5 минут, чтобы клей впитался в дерево. У стабилизатора и крыла отмечают середину и снизу промазывают клеем по средней линии. Далее закрепляем всё прищепками, киль прикрепляют булавками к крылу также по средней линии.
Слопер Alula - планер для запусков на склоне, так же используется как металка (DLG -Discus Launch Glider).
Не знаю почему, но планеры привлекают все больше и больше мое внимание. Очень нравятся DLG планеры, такие как Бластер или Валидол. Самому такой не сделать, а купить довольно дорого, вот и решил попробовать, что это такое на более простом, на Алуле. Понравилась она мне простотой конструкции и компактностью. Ну и кидать ее можно как металку, вот и решил построить.
Приступим.....
Подготовительные работы
Изучив множество материалов о данном планере, закупил специально для его постройки и .
Вменяемых чертежей в инете нет, по этому собрав разрозненные данные начертил свои. Чертил от руки, обводы профиля взял те, что были выложены в теме форума про Алулу (forum.rcdesign.ru).
Сечение по корневой
Сечение по законцовке
Чертежи готовы, электроника приехала, приступаем к сборке.
Сборка
Для сборки данного планера нам понадобятся следующие материалы:
- Потолочная плитка из строительного магазина, самая простая, не крашенная и не формованная (гладкая).
- Скотч из канцелярского магазина, прозрачный и цветной.
- Клей для потолочки, можно использовать Титан (продается там же где и потолочка), но лучше использовать PUR-501.
- Пара карбоновых прутков 0.8-1мм (для тяг) и 1.5-2мм (для усиления хвоста).
- Канцелярские скрепки.
Из электроники:
- Пара сервомашинок 5-9г.
- Приемник максимально легкий, потребуется всего 2 канала.
- Аккумулятор 1S на 500-600 мАч.
- Преобразователь напряжения до 5В.
Конечно это не единственный вариант конфигурации электроники, можно использовать сборку из 4х мизинчиковых аккумуляторов типоразмера ААА или 2S LiPo аккумулятор с BEC на 5В, как лучше решать вам.
Сборка началась с крыла, здесь это по моему, без вариантов:)
На крыло потребуется две потолочной плитки. Разметил на ней по чертежу 4 одинаковых детали, геометрия простая, вырезается просто, размеры берем без учета элевонов, их вырезал отдельно.
К ним вырезаем полоски на силовые элементы профиля, размечаем их положение на двух нижних плоскостях наших будущих консолей и приклеиваем.
Передние кромки консолей стачиваются под углом на нет отступив от края 8мм. Задние кромки с отступом 25мм на нет. Кромки стачивал как у нижних плоскостей так и у верхних.
Теперь необходимо приготовить вспомогательный инструментарий для склейки консолей. Я использовал отрезок 8мм фанеры, широкую металлическую линейку, отрезки потолочки.
Зашивку консоли крыла выполнял в следующей последовательности:
- На ровной поверхности развернул ленту скотча липкой стороной вверх.
- Нижнюю часть консоли положил на эту ленту краем по центру.
- Верхнюю часть консоли приставив переднюю кромку, также наклеил на скотч. Таким образом при сворачивании их по передней кромке, скотч прижимает кромки друг к другу.
- Промазал склеиваемые поверхности клеем (я клеил клеем PUR-501), это две передние кромки, две задние и торцы продольных полосок.
- Завернув верхнюю часть консоли, выравниваем ее и прижимаем приготовленными вспомогательными рейками, под переднюю и заднюю кромку подложил полоски потолочки, что бы максимально приблизится к исходному профилю. И ставим наш сэндвич под пресс.
После склейки двух консолей, обработал их шкурилкой по торцам и задней кромке. Внешние торцы скруглил и зашил потолочкой. Ее в свою очередь также обработал шкурилкой, что бы была обтекаемой.
Внутренние торцы подточил шкурилкой под углом, чтобы обеспечить V крыла в 30мм. Для этого вырезал из обрезка потолочки прямоугольник шириной 30мм, который подставлял под внешний торец одной консоли, а вторую приставлял и смотрел чтобы они ровно состыковывались. В результате получилось вот такое крыло.
Теперь приступаем к фюзеляжу. По габаритным размерам вырезал одну боковину, а по ней еще три. Боковины склеил в два слоя, также в два слоя склеил центральную полку. Получившуюся конструкцию приклеил к крылу.
Приступаем к размещению начинки и навеске элевонов. Элевоны навесил на скотч, вклеил кабанчики (вырезал из уголка ПВХ). Две 500 сервомашинки, тяги из карбоновых прутков 0.8мм, Z - наконечники из скрепки, закреплены ниткой на циакрине. Боудены из ватных палочек.
Банку литий-полимера, закрепил снизу на двухсторонний скотч, провода вывел вверх.
Сверху разместил преобразователь и приемник. Схему питания развел через разъем от сервомашинки, вот по такой схеме.
Проверил работоспособность электроники и механики, зашил фюзеляж потолочкой в два слоя.
Хвост склеил из двух слоев потолочки, в центр вклеил карбоновый пруток 1.5мм.
Для крепления сообразил вот такой зажим (с оглядкой на заводской вариант).
В собранном состоянии вес Алулы составил 140г.
Облет
Для облета сделал грузики из свинца которые можно будет крепить на репейник, регулируя положение ЦТ.
Расходы элевонов настроил по схеме из официальной инструкции.
После первого облета сделал боевую раскраску Алулы. Крыло с помощью цветного скотча, а фюзеляж и хвост акриловой краской.
Так же, сделал штырь для заброса дискусом. Сам штырь из бамбукового прутка, место вклейки усолил армированным скотчем.
Ну и на по следок пара роликов с облета и полетов после доработок.
После первых полетов определился с положением ЦТ, у меня он получился 25мм от передней кромки.
Так же в половину уменьшил расходы, изначально поставил ход элевонов по РВ +/- 5мм, по элеронам +/- 10мм.
Планер получился очень приятный, запускать его очень интересно и как оказалось для всей семьи.
Осталось присмотреть склон и научиться парить в восходящих потоках.
ПЛАНЁР ИЛИ МОТОПЛАНЁР?
Безмоторный планирующий полёт издавна привлекал человека. Казалось бы, чего проще – прикрепил на спину крылья, прыгнул с горы вниз и … полетел. Увы, многочисленные попытки подняться в воздух, описанные в исторических хрониках, привели к успеху лишь в конце XIX века. Первым планеристом стал немецкий инженер Отто Лилиенталь, создавший балансирный планёр – весьма опасный для полётов летательный аппарат. В конце концов, планёр Лилиенталя погубил своего создателя и принёс немало неприятностей энтузиастам планирующего полёта.
Серьёзным недостатком балансирного планёра был способ управления, при котором пилоту приходилось перемещать центр тяжести своего тела. При этом аппарат из послушного мог за секунды превратиться в совершенно неустойчивый, что и приводило к авариям.
Существенное изменение в планирующий летательный аппарат внесли братья Уильбер и Орвилл Райт, создавшие систему аэродинамического управления, состоящую из рулей высоты, руля направления и устройства для перекоса (гоширования) концов крыла, которое вскоре заменили более эффективными элеронами.
Бурное развитие планеризма началось в 1920-е годы, когда в авиацию пришли тысячи любителей. Именно тогда самодеятельными конструкторами многих стран были разработаны сотни разновидностей безмоторных летательных аппаратов.
В 1930 – 1950-е годы конструкции планёров постоянно совершенствовались. Характерным стало применение свободнонесущих – без расчалок и подкосов – крыльев большого удлинения, фюзеляжей обтекаемой формы, а также шасси, убирающегося внутрь фюзеляжа. Однако при изготовлении планёров по-прежнему применялись древесина и полотно.
(площадь крыла-12,24 м2; масса пустого -120 кг; взлётная масса – 200 кг; полётная центровка – 25%; Максимальная скорость – 170 км/ч; скорость сваливания – 40 км/ч; скорость снижения -0,8 м/с; максимальное аэродинамическое качество-20):
1– откидная (вбок вправо) часть фонаря; 2- приёмник воздушного давления указателя скорости; 3 – стартовый крюк; 4 – посадочная лыжа; 5 – подкос (труба из 30ХГСА 45X1,5); 6 - тормозной щиток; 7 - коробчатый лонжерон крыла (полки – сосна, стенки - берёзовая фанера); 8 – профиль крыла DFS-Р9-14, 13,8%; 9 – коробчатая фанерная балка; 10 – указатель скорости; 11 – высотомер; 12 – указатель скольжения; 13 – вариометр; 14 – резиновый амортизатор лыжи; 15 – парашют ПНЛ; 16 – колесо d300x125
АНБ-М – одноместный планёр: площадь крыла – 10,5 м2; масса пустого – 70 кг; взлётная масса – 145 кг.
АНБ-Я – двухместный планёр-спарка
А – стеклопластиковый «Пеликан»: площадь крыла -10,67 м2; масса пустого – 85 кг; взлётная масса – 185 кг; скорость сваливания – 50 км/ч.
Б-планёр «Фома» В. Маркова (г. Иркутск): масса пустого – 85 кг
А -КАИ-502: размах крыла-11 м; площадь крыла-13,2 м2; профиль крыла -РША- 15%; масса пустого -110 кг; взлётная масса-260 кг; скорость сваливания – 52 км/ч; оптимальная скорость планирования – 70 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 14; минимальная скорость снижения -1,3 м/с.
Б – планёр «Юность»: размах крыла – 10 м; площадь крыла - 13м2; профиль крыла – РИА – 14%; масса пустого – 95 кг; взлётная масса – 245 кг; скорость сваливания – 50 км/ч; оптимальная скорость планирования - 70 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 13; минимальная скорость снижения -1,3 м/с.
В – одноместный планёр УТ-3: размах крыла – 9,5 м; площадь крыла- 11,9 м2; профиль крыла- РША-15%; масса пустого-102 кг; взлётная масса - 177 кг; скорость сваливания - 50 км/ч; оптимальная скорость планирования – 65 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 12; минимальная скорость снижения - 1м/с
Настоящий переворот в планеризме произошёл в конце 1960-х годов, когда появились композитные материалы, состоявшие из стеклоткани и связующего (эпоксидной или полиэфирной смолы). Причём успех пластиковым планёрам обеспечивался не столько новыми материалами, сколько новыми технологиями изготовления из них элементов летательных аппаратов.
Интересно, что планёры из композитных материалов оказались тяжелее, чем деревянные и металлические. Однако высокая точность воспроизведения теоретических контуров аэродинамических поверхностей и прекрасная внешняя отделка, обеспечиваемые новой технологией, позволили существенно увеличить аэродинамическое качество планёров. Кстати, при переходе от металла к композитам аэродинамическое качество возрастало на 20 – 30 процентов. Масса конструкции планёра при этом возрастала, что приводило к увеличению скорости полёта, однако высокое аэродинамическое качество позволяло заметно уменьшить вертикальную скорость снижения. Именно это позволяло планеристам-«композитникам» выигрывать соревнования у тех, кто выступал на деревянных или металлических планёрах. В результате современные спортсмены-планеристы летают исключительно на композитных планёрах и самолётах.
Технология изготовления композитных конструкций сейчас широко используется при создании лёгких, в том числе и любительских самолётов и мотопланёров, поэтому имеет смысл рассказать о ней подробнее.
Основными элементами современного планёрного крыла являются лонжерон коробчатого или двутаврового сечения, воспринимающий изгиб и перерезывающую силу, а также верхняя и нижняя несущие обшивочные панели, воспринимающие нагрузки от кручения крыла.
Постройка крыла начинается с изготовления матриц для формования обшивочных панелей. Сначала изготавливается деревянная болванка, которая в точности воспроизводит наружные контуры панели. При этом безукоризненность теоретических контуров и чистота поверхности болванки будут определять точность и гладкость поверхностей будущих панелей.
После нанесения на болванку разделительного слоя выкладываются полотнища грубой стеклоткани, пропитанные эпоксидным связующим. Одновременно вклеивается силовой каркас, сваренный из тонкостенных стальных труб или профилей уголкового сечения. После отверждения смолы получившаяся корка-матрица снимается с болванки и устанавливается на подходящей подставке.
Аналогично изготавливаются матрицы для верхней и нижней панелей, стабилизатора, левой и правой боковин фюзеляжа, которые обычно выполняются зацело с килем. Панели имеют трёхслойную конструкцию типа «сандвич» – их внутреннюю и наружную поверхность изготавливают из стеклоткани, внутренний заполнитель – пенопласт. Толщина его в зависимости от размеров панели составляет от 3 до 10 мм. Внутренняя и наружная обшивка выкладывается из нескольких слоев стеклоткани толщиной от 0,05 до 0,25 мм. Общая же толщина стеклотканевых «корок» определяется при расчёте конструкции на прочность.
При изготовлении крыла в матрицу сначала приформовывают все слои стеклоткани, составляющие внешнюю обшивку. Предварительно стеклоткань пропитывается эпоксидным связующим -чаще всего любители используют смолу К-153. Затем на стеклоткань быстро выкладывают пенопластовый заполнитель, нарезанный полосками от 40 до 60 мм, после чего пенопласт накрывают внутренним слоем пропитанной связующим стеклоткани. Чтобы при этом не было складок, стеклотканевые обшивки вручную выравнивают и выглаживают.
Далее получившийся «полуфабрикат» необходимо накрыть воздухонепроницаемой плёнкой с врезанным в неё штуцером и приклеить её герметиком (или даже просто пластилином) к краям матрицы. Далее через штуцер из-под плёнки вакуумным насосом откачивается воздух – при этом весь набор панели плотно сдавливается и прижимается к матрице. В таком виде набор выдерживается до окончательной полимеризации связующего.
Планёр «Какаду» (площадь крыла – 8,2 м2; профиль крыла – PШA- 15%, масса пустого – 80 кг; взлётная масса – 155 кг):
1 – задний лонжерон крыла (состоит из стенки с пенопластовым заполнителем, оклеенной с двух сторон стеклотканью, и стеклопластиковых полок); 2 – заполнитель из пенопласта ПС-4; 3 - стеклопластиковая полка лонжерона (2 шт.); 4 - стеклопластиковый узел навески элерона; 5 – стеклопластиковый трубчатый лонжерон элерона (толщина стенки 0,5 мм); 6 – трёхслойные панели, образующие обшивку элеронов (заполнитель – пенопласт ПС-4 толщиной 5 мм, толщина стеклопластиковой корки снаружи 0,4 мм, изнутри - 0,3 мм); 7 - фюзеляжная балка; 8 - полка фюзеляжной балки (стеклопластик толщиной 3 мм); 9 - обшивка из стеклопластика толщиной 1 мм; 10 – блок из пенопласта ПС-4; 11 – стеклопластиковая обшивка носка крыла толщиной от 0,5 до 1,5 мм, образующая работающий на кручение контур; 12 - типовая нервюра крыла; 13 - стеклопластиковая полка нервюры толщиной 1 мм; 14 – стеклопластиковая стенка нервюры толщиной 0,3 мм; 15 – передний лонжерон крыла (по конструкции аналогичен заднему)
А – учебно-тренировочный планёр А-10Б «Беркут»:
площадь крыла -10 м2; масса пустого – 107,5 кг; взлётная масса – 190 кг; максимальная скорость 190 км/ч; скорость сваливания – 45 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 22; диапазон эксплуатационных перегрузок – от +5 до -2,5; расчётная перегрузка – 10.
Б - мотопланёр А-10А с двигателем «Вихрь-30-Аэро» воздушного охлаждения мощностью 21 л.с. В полёте силовая установка может убираться в отсек, расположенный в средней части фюзеляжа.
Длина мотопланёра – 5,6 м; размах крыла – 9,3 м; площадь крыла – 9,2 м2; взлётная масса – 220 кг; максимальная скорость – 180 км/ч; скорость сваливания – 55 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 19; диаметр воздушного винта – 0,98 м; шаг винта – 0,4 м, частота вращения винта – 5000 об/мин
двигатель – «Колибри-350» самодельный, двухцилиндровый, оппозитный, мощностью 15 л.с.; длина мотопланёра - 5,25 м; размах крыла -9 м, площадь крыла – 12,6 м2 ; профиль крыла – Р-П – 14%; профиль зависающего элерона – Р-Ш - 16%; масса пустого – 135 кг; взлётная масса – 221 кг; максимальная скорость -100 км/ч; крейсерская скорость – 65 км/ч; скорость сваливания – 40 км/ч; максимальное аэродинамическое качество -10
Аналогичная технология используется и при изготовлении полок лонжеронов, с той лишь разницей, что их выкладывают из однонаправленного стекло- или угле-волокна. Окончательную сборку крыла, оперения и фюзеляжа обычно производят в матрицах.
При необходимости в готовую отформованную трёхслойную панель вкладывают и вклеивают лонжероны, шпангоуты и нервюры, после чего всё накрывается и заклеивается верхней панелью.
Поскольку между деталями внутреннего набора и обшивочными панелями бывают большие зазоры, рекомендуется при склейке использовать эпоксидный клей с наполнителем – например, стеклянными микросферами. Контур склейки панелей снаружи (по возможности, и изнутри) проклеивается стеклотканевой лентой.
Технология выклейки и сборки описывается здесь лишь в общих чертах, но, как показывает опыт, авиаконструкторы любители достаточно быстро постигают её тонкости, особенно если есть возможность посмотреть, как это делают те, кто уже освоил эту методику.
К сожалению, высокая стоимость современных композитных планёров привела к падению массовости планёрного спорта. Обеспокоенная этим, Международная федерация авиационного спорта (ФАИ) ввела ряд упрощённых классов планёров – стандартный, клубный и им подобные, размах крыла у которых не должен превышать 15 метров. Правда, остаются сложности с запуском таких планёров – для этого требуются самолёты-буксировщики или достаточно сложные и дорогие мотолебёдки. В результате на слёты самодеятельных авиаконструкторов СЛА с каждым годом привозят всё меньше планёров. Ко всему, значительную часть планёров представляют вариации БРО-11 конструкции Б.И. Ошкиниса.
Разумеется, постройку своего первого летательного аппарата лучше всего делать по образу и подобию надёжного, хорошо летающего прототипа. Именно такое «копирование» с минимальным количеством проб и ошибок даёт тот бесценный опыт, который нельзя приобрести из учебников, инструкций и описаний.
Тем не менее, на слётах СЛА периодически появляются и оригинальные, более современные летательные аппараты, такие, как планёр АНБ-М, созданный П. Альмурзиным из города Самары.
Пётр мечтал о «крыльях» с детства. Но плохое зрение помешало ему поступить в лётное училище и заниматься авиационным спортом. Но нет худа без добра – Пётр поступил в Авиационный институт, закончил его и получил направление на авиационный завод. Именно там он сумел организовать юношеское авиационное КБ, впоследствии преобразованное в клуб «Полёт». И самыми надёжными помощниками Апьмурзина стали студенты авиационного института, столь же страстно, как и Пётр, мечтавшие о полётах.
Первой самостоятельно разработанной конструкцией клуба стал планёр, выполненный с учётом технологических особенностей современного авиационного производства – прочный, простой и надёжный, на котором можно было бы научиться летать всем членам клуба.
Первый планёр получил название АНБ – по начальным буквам фамилий его конструкторов: Апьмурзин, Никитин, Богатов. Крыло и оперение аппарата имели нетрадиционную для планёров такого класса металлическую конструкцию с использованием в качестве лонжеронов тонкостенных дюралюминиевых труб большого диаметра. Только фюзеляж на исходном варианте планёра был сделан из композитных материалов. Однако на следующем варианте кабину спроектировали металлической, что позволило на 25 – 30 кг уменьшить его массу.
Создатели планёра оказались не только грамотными конструкторами, но и хорошими технологами, знакомыми с современным авиационным производством. Так, при изготовлении тонких листовых деталей из дюралюминия они использовали простую, хорошо отработанную в авиационном производстве технологическую операцию – штамповку резиной. Необходимая для этого оснастка была сделана молодыми инженерами самостоятельно.
Сборку планёров производили в подвальном помещении, где располагался клуб. Лётные характеристики новых аппаратов оказались близкими к расчётным. Вскоре все члены клуба научились летать на самодельных планёрах, совершив десятки самостоятельных полётов с мотолебёдки. А на слётах СЛА планёры неизменно получали самую высокую оценку специалистов, признавших АНБ-М лучшим планёром первоначального обучения среди серийных и любительских конструкций. А клубу «Полёт» представили новое, более подходящее для работы помещение и он был реорганизован в «Конструкторское бюро спортивной авиации» при авиационном заводе со штатом в пять человек.
Тем временем работы по модернизации планёра АНБ продолжались – улучшалась его конструкция, проводились статические испытания на прочность, велась подготовка к серийному производству аппарата.
Всем хороши полёты на планёрах с запуском их с помощью мотолебёдки, однако у таких полётов есть один весьма существенный недостаток – кратковременность. Поэтому в развитии каждого коллектива авиаторов-любителей вполне закономерным оказывается переход от планёра к самолёту.
Используя хорошо отработанную конструкцию планёра АНБ и технологию его производства, молодые авиаконструкторы Альмурзин, Никитин, Сафронов и Царьков спроектировали и построили одноместный тренировочный самолёт «Кристалл» (подробное описание конструкции этой машины – в предыдущих «уроках» нашей школы – в «М-К» № 7 за 2013 г.).
Следует заметить, что планёры первоначального обучения всегда привлекали как любителей-одиночек, так и конструкторские коллективы. Так, одним из самых красивых учебных планёров из тех, что когда-либо демонстрировались на слётах СЛА, был признан «Какаду», созданный авиаторами-любителями из города Отрадное Ленинградской области.
Планёр этот изготовлен из трёх видов материалов – пенопласта, стеклоткани и эпоксидного связующего, причём конструкция крыла и оперения представляет собой своего рода маленький конструкторский шедевр.
Нервюры крыла сделаны из пенопласта и оклеены тонкой стеклотканью. Носок крыла, воспринимающий крутящий момент, – выклеенная на пенопластовом блоке-заполнителе стеклопластиковая оболочка. Фюзеляжная балка вырезана из пенопласта и оклеена стеклотканью, причём изгибающий момент воспринимают стеклопластиковые полки, наклеенные на верхнюю и нижнюю поверхности балки. Качество работы – отменное, внешняя отделка – на зависть многим самодельщикам. Единственное «но» – летать планёр отказывался – как оказалось, в стремлении снизить массу конструкции создатели планёра излишне уменьшили крыло.
Энтузиастам, прошедшим лётную подготовку на планёрах первоначального обучения, можно порекомендовать более сложный аппарат, например, планёр А-10Б «Беркут», созданный студентами Самарского авиационного института под руководством В. Мирошника. Интересно, что по своим параметрам планёр не соответствует ни одному спортивному классу и по своим размерам он меньше стандартных. При этом у А-10Б очень чистые аэродинамические формы, простое подкосное крыло обтянуто тканью, а сам аппарат изготовлен из наиболее распространённых пластиков. Достаточно большое аэродинамическое качество планёра даёт возможность совершать на нём даже продолжительные парящие полёты. А простая техника пилотирования позволяет и новичку справляться с подобным аппаратом. Представляется, что именно таких недорогих и «летучих» планёров не хватает отечественному планеризму.
Своеобразным развитием идей, заложенных в А-10Б, стал планёр «Мечта», созданный в московским самодеятельном клубе под руководством В. Фёдорова. По конструкции, технологии изготовления и внешнему виду «Мечта» -типичный современный спортивный планёр, а по удельной нагрузке на крыло и некоторым другим параметрам – типичный планёр первоначального обучения. Летает «Мечта» совсем неплохо, на слётах СЛА этот планёр отправляли в полёт на буксире у самолёта «Вилга».
Следует заметить, что полёты планёров с запуском их с амортизатора, лебёдки или с небольшой горы крайне ограничены во времени и не приносят пилоту должного удовлетворения. Другое дело – мотопланёр! У аппарата с мотором возможности существенно шире. Причём мотопланёры даже с маломощными моторами подчас превосходят по лётным данным некоторые лёгкие самолёты любительской постройки.
Дело, видимо, в том, что у самолётов, как правило, размах крыла существенно меньше, чем у мотопланёра, а при уменьшении размаха потери в подъёмной силе получаются большими, нежели выигрыш в массе. В результате некоторые самолёты оказываются не в состоянии оторваться от земли. В то время как тренировочные мотопланёры с более грубыми аэродинамическими формами и маломощными двигателями прекрасно летают. Единственным отличием этих летательных аппаратов от самолётов является больший размах крыла. Думается, именно поэтому тренировочные мотопланёры пользуются особой популярностью у любителей.
мощность двигателя – 36 л,с.; площадь крыла – 11м2; масса пустого – 170 кг; взлётная масса – 260 кг; полётная центровка – 28 %; максимальная скорость – 150 км/ч; скорость сваливания – 48 км/ч; скороподъёмность – 2,4 м/с; максимальное аэродинамическое качество – 15
длина мотопланёра -5 м; размах крыла -8 м; площадь крыла – 10,6 м2; масса пустого – 139 кг; взлётная масса – 215 кг; максимальная скорость -130 км/ч; посадочная скорость – 40 км/ч; частота вращения воздушного винта – 5000 об/мин.);
1 – вариометр; 2 – указатель скольжения; 3 – указатель скорости; 4 – высотомер; 5 – педали; 6 – приёмник воздушного давления; 7 – трубчатая моторама; 8 – двигатель; 9 – тросовые расчалки; 10 – тросы управления рулём направления; 11 – тяги управления рулём высоты; 12 – цельноповоротное горизонтальное оперение; 13 – трубчатые подкосы оперения; 14 – участки крыла и оперения, обтянутые лавсановой плёнкой; 15 - хвостовая рессора; 16 – стеклопластиковая гондола пилота; 17 – тяги управления элеронами; 18 – рессора главного шасси; 19 – проводка управления двигателем; 20 – стеклопластиковая рессора носовой стойки шасси; 21 - лонжерон крыла; 22 – узлы навески элерона; 23 – элерон (верхняя обшивка – стеклопластик, нижняя – лавсановая плёнка); 24 – глушитель; 25 – топливный бак; 26 – трубчатый подкос крыла
площадь крыла – 16,3 м2; профиль крыла – модифицированный GAW-1 – 15%; взлётная масса – 390 кг; масса пустого – 200 кг; максимальная скорость -130 км/ч; скороподъёмность – 2, 3 м/с; расчётная перегрузка – от + 10,2 до -5,1; максимальное аэродинамическое качество -25; тяга воздушного винта – 70 кгс при 5000 об/мин
площадь крыла – 18,9 м2; взлётная масса – 817 кг; скорость сваливания – 70 км/ч; максимальная скорость горизонтального полёта-150 км/ч
размах крыла-12,725 м; размах переднего крыла – 4,68 м; длина мотопланёра -5,86 м; площадь переднего крыла – 1,73 м2; площадь основного крыла – 7,79 м2; масса пустого – 172 кг; взлётная масса – 281 кг; максимальное аэродинамическое качество – 32; максимальная скорость – 213 км/ч; скорость сваливания – 60 км/ч; дальность полёта – 241 км; диапазон эксплуатационных перегрузок от +7 до -3
Больших успехов в создании простейших таких аппаратов достигли студенты Харьковского авиационного института, построившие под руководством А. Баранникова мотопланёр «Коршун-М», а в дальнейшем под руководством Н. Лавровой был создан более совершенный «Энтузиаст», обладавший хорошими аэродинамическими формами, закрытой кабиной пилота и тщательно закапотированным двигателем.
Следует заметить, что оба этих мотопланёра являются дальнейшим развитием популярного в своё время учебного планёра БРО-11 конструкции Б. Ошкиниса. Аппараты харьковских студентов имеют простейшую конструкцию без претензий на оригинальность, зато они очень прочны, надёжны и доступны в управлении для начинающих пилотов.
На одном из слётов СЛА Ч. Кишонас из Каунаса продемонстрировал один из лучших мотопланёров – «Гарнис», изготовленный целиком из стеклопластика. Обшивка крыльев и оперения – прозрачная лавсановая плёнка. Силовой агрегат – лодочный мотор «Вихрь-М» мощностью 25 л.с., переделанный под воздушное охлаждение. Мотор легко демонтируется с аппарата.
Мотопланёр комплектуется несколькими вариантами легкосъёмных шасси -трёхколёсным самолётного типа, планёрным одноколёсным и поплавковым.
Мотопланёры и планёры по типу «Коршуна» и «Гарниса» строятся в нашей стране многими любителями в десятках экземпляров. Хочется обратить внимание читателей лишь на одну особенность подобных аппаратов, построенных по образу и подобию БРО-11. Как известно, прототип (а также его многочисленные копии) оснащён зависающими элеронами, кинематически связанными с рулём высоты. При заходе на посадку пилот берёт на себя ручку управления, при этом элероны синхронно отклоняются вниз, что вызывает возрастание подъёмной силы и уменьшение скорости. Но, если пилот случайно перебрал ручку на себя, а затем, исправляя ситуацию, отдал ручку от себя, – последнее движение ручки вызывает не только отклонение руля высоты, но и возврат элеронов в исходное положение, что равносильно уборке закрылков. При этом подъёмная сила резко уменьшается – и планёр «проваливается», что весьма опасно при полёте на небольшой высоте, перед посадкой.
Эксперименты, проведённые планеристами, летающими на БРО-11, показали, что без зависания элеронов взлётно-посадочные характеристики планёра практически не ухудшаются, но пилотировать такой планёр намного проще, что заметно снижает аварийность. При этом для крыла мотопланёра-тихохода более выгодным может оказаться выпукло-вогнутый профиль «Геттинген F-17» – его в своё время использовали на мотопланёре Феникс-02, созданном инженером из ЦАГИ С. Поповым.
Популярность мотопланёров обусловлена, прежде всего, возможностью их старта без специальных буксировочных приспособлений, а также вследствие появления простых, лёгких и достаточно мощных моторов. На слётах СЛА демонстрировалось немало оригинальных, эффектно летающих аппаратов такого класса, созданных конструкторами-любителями. Прекрасный мотопланёр А-10А был построен В. Мирошником на базе уже знакомого читателям А-10Б. Силовой агрегат у него – двигатель «Вихрь-25, переделанный под воздушное охлаждение; размещается он над фюзеляжем, за кабиной пилота. Двигатель, как правило, использовался лишь для взлёта и набора высоты. После его выключения специальный механизм складывал ферму с установленным на неё двигателем и убирал её в фюзеляж, что значительно снижало аэродинамическое сопротивление летательного аппарата. При необходимости двигатель с помощью того же механизма можно было выдвинуть из ниши и запустить.
Ещё один летательный аппарат, построенный студентами из Самарского авиационного института, – двухместный мотопланёр «Аэропракт-18». Он компактен, лёгок, сделан целиком из пластика и оснащён 30-сильным двигателем «Вихрь-30-аэро» с воздушным охлаждением – у этой модели двигатель в полёте не убирается, что позволило упростить и облегчить конструкцию.
Тем не менее, конструкторы-любители продолжали разрабатывать оригинальные варианты механизмов уборки моторов в полёте, и одно из таких наиболее интересных устройств было создано группой московских авиаторов-любителей под руководством А. Фёдорова для одноместного двухмоторного мотопланёра «Истра». Лёгкие моторы были полностью вписаны в обводы крыла, не выступая за его теоретические контуры, а воздушные винты вращались в щелях за задним лонжероном крыла. При остановке двигателей винты фиксировались в горизонтальном положении и закрывались сдвижным хвостовиком крыла.
Ещё одна разработка московских планеристов-любителей – двухместный мотопланёр «Байкал», также оснащённый двумя двигателями. Правда, размещены они не на крыле, а на V-образном пилоне над фюзеляжем. В полёте моторы убираются в фюзеляж – так же, как на «Истре».
Особенность мотопланёров А.Фёдорова – композитная конструкция, выполненная в соответствии с канонами современных технологий.
Принято считать, что аэродинамическая схема современных планёров и мотопланёров полностью стабилизировалась. И в самом деле, все современные аппараты такого типа мало отличаются друг от друга, а их геометрические пропорции практически одинаковые. Тем не менее, конструкторская мысль ищет всё новые решения, иные схемы и пропорции. Подтверждением тому стали летательные аппараты швейцарских конструкторов и мотопланёр Берта Рутана «Солитар». Эти оригинальные мотопланёры, выполненные по схеме «утка», ещё раз продемонстрировали преимущества несущего горизонтального оперения.
Желание летать по воздуху было у людей, кажется, всегда, именно оно и подтолкнуло ученых на создание многих чудесных летательных аппаратов, но не все из них были безопасными, могли летать на дальние расстояния. Среди них - и такой удивительный аппарат, как планер, который актуален и по сей день. Он дал начало целому виду спорта, в рамках которого проводятся соревнования. Многие слышали о нем, но даже понятия не имеют, что он собой представляет.
Что такое планер?
Это своего рода безмоторный летательный аппарат, вес которого намного тяжелее воздуха. Движение в нем происходит под воздействием собственного веса. Планер совершает свой полет, используя аэродинамическую силу воздушного потока на своем крыле. Он словно парит в воздухе. Имеются различные модели этого устройства: по количеству посадочных мест - одно-, двух- и многоместные; по назначению - учебные, тренировочные и спортивные. Двигатель планераотсутствует, это наиболее простой летательный аппарат.
Для взлета применяют самолет-буксировщик, который прикрепляет его к своему борту при помощи троса. После подъема буксировщика в воздух взмывает и планер. Потом они отцепляют трос, аппарат летит в одиночестве. Многие отмечают, что полеты на планере просто великолепны, ведь все происходит в тишине, без надоедливого гула мотора. После того как новичок распознает на практике, что такое планер, ему хочется совершать на нем полеты вновь и вновь.
Различают два варианта полетов на этом аппарате: парение и планирование. Планирование - это полет планера со снижением, который очень схож по ощущениям со стремительным спуском на санях либо на тележке по крутому склону. Парение предполагает применение подъемной силы, которая создается при помощи воздушного потока и поддерживает летательный аппарат во время движения в воздухе.
Немного истории
Именно полет на планере и открыл человечеству новые возможности парения в воздухе, ведь до изобретения самолета еще было очень далеко. Эти летательные аппараты раньше не располагали ни кабинками для летчиков, ни выдвигаемым шасси. В некоторых моделях пилот просто лежал на платформе либо управлял самолетом, стоя на руках, при помощи движений собственного тела. Кончено же, это вызывало определенные неудобства во время совершения полетов. Эти летательные аппараты смогли сохранить свою актуальность и в настоящее время.
Многие любители задумываются над тем, как сделать планер своими руками.Неплохо было бы иметь подобный аппарат в своем арсенале для личных полетов. Такому изобретению очень обрадуются дети и найдут его неплохой игрушкой. А полет на планере реальных размеров может подарить массу прекрасных ощущений легкого парения в воздухе.
Выбор подходящей модели
Самодельный аппарат должен непременно обладать некоторыми важными качествами, которые можно выяснить при изучении подходящего варианта в магазине.
Как будет выглядеть планер? Новичку в этом деле зачастую бывает непросто добиться правильности конструкции, именно поэтому так важно придерживаться общих правил.
Тем, у кого минимум опыта в конструировании, будет довольно сложно смастерить модель, поэтому рекомендуется подобрать что-то легкое, но обладающее не меньшей элегантностью, чем покупные аналоги. Существует лишь две основные конструкции этого летательного аппарата, для создания которых не потребуется особых усилий и затрат. Именно по этим причинам они будут наиболее оптимальным выбором.
Первый вариант базируется на принципе конструктора, он собирается и взмывает в воздух прямо на месте проведения испытаний.
Второй вариант является сборным, имеет целостную конструкцию и обладает устойчивостью. Его создание - работа довольно кропотливая и тяжелая. Не каждый планерист в состоянии смастерить такой.
Чертеж планера
На начальном этапе нужно произвести расчеты и тщательно все продумать. Тем, кто хочет сделать планер своими руками, чертежиготового плана нужно просмотреть. Также необходимо заранее определиться с материалами, которые будут применяться в будущей конструкции.
Для разных моделей планеров необходим вполне стандартный набор ресурсов: небольшие брусочки из древесного массива, шпагаты, качественный клей, потолочная плитка, небольшой кусочек фанеры.
Величина первой модели
Первая конструкция планера будет довольно легкой, его узлы скрепляются при помощи обычных канцелярских резинок и клея. Именно по этой причине необязательно здесь соблюдать точность в конструировании. Нужно придерживаться нескольких основных правил:
- общая длина планера не должна превышать 1 метр;
- величина размаха крыльев - максимум полтора метра.
Остальные детали - на усмотрение планериста.
Формат второй модели
Здесь действительно стоит задуматься о качестве изготовления модели. Очень важно, чтобы все детали самодельного самолета были просчитаны до миллиметра. Чертеж планера должен соответствовать созданной модели, иначе в воздух конструкция не взмоет. Эта модель должна обладать следующими параметрами:
- максимальная длина самолета - до 800 мм;
- ширина размаха крыла составляет 1600 мм;
- высота, куда входят размеры фюзеляжа и стабилизатора, составляет до 100 мм.
После того как все нужные величины выяснены, можно смело приступать к моделированию.
Тренировка - половина успеха
До того как начинать конструировать реальные летательные агрегаты, можно потренироваться и соорудить планер из бумаги.Можно сделать его из небольшого бумажного листа и спички, он будет прекрасно летать. Надо лишь отрегулировать небольшой грузик из пластилина на носу у модели. Для этой простой конструкции понадобится тетрадный лист бумаги, ножницы, спички, кусочек пластилина.
Для начала нужно по шаблону вырезать корпус планера, после чего загнуть крылья по пунктирной линии вверх. Далее аккуратно приклеить спичку на внутреннюю часть модели таким образом, чтобы головка спички выступала за нос центра крыла и не имела выступов сзади. После высыхания клея и фиксации спички начинается процесс регулировки планера. Нужно подбирать для него грузик из пластилина таким образом, чтобы он регулировал процесс полета. Эту балансировку крепят на край спички.
Простая разновидность планера
Основу для планера (его крылообразную часть) вырезают из потолочной плитки. После этого создают прямоугольники из аналогичного материала. Делается это таким образом, чтобы хватило на все детали: крыло должно иметь размеры 70 х 150 см, горизонтальный стабилизатор - 160 х 80 см, а вертикальный - 80 х 80 см. Необходимо вырезать основные части предельно аккуратно.
Периметр нужно обтачать туалетной бумагой, чтобы все было предельно гладко и не имелось зазубрин. Каждый узкий и тонкий край нужно закруглить, так можно придать конструкции немного элегантности, ее аэродинамические свойства также улучшатся. Нервюры можно создать из простых щепок, только тщательно обточить и придать им нужную форму заранее. После всех этих манипуляций нужно аккуратно приклеить деревяшку к середине крыла таким образом, чтобы она не выходила за края. Основная часть уже почти готова.
Теперь нужно взяться за приготовление тела планера, эта конструкция довольно простая и состоит из тоненькой палочки и небольших стабилизаторов. Скругленные квадратики необходимо склеить вместе, чтобы вышло некое подобие буквы "т" в трехмерном измерении. Она прикрепляется к хвостовой части. При помощи таких манипуляций вы сделаете каркас, останется все прикрепить при помощи обычных канцелярских резинок. На помощь начинающему конструктору придет чертеж планера, опираясь на который, все можно качественно сделать.
Сложная модель летательного аппарата
Создать детский планер не составит труда и для новичков. А вот более серьезные модели требуют особых усилий и гораздо больше времени на конструирование. Поэтому людям, которые задаются вопросом о том, как сделать планерсамостоятельно, стоит изучить процесс построения летательного аппарата более детально. Это поможет создать надежную конструкцию. Имея готовую модель, новички смогут на практике оценить, что такое планер, какими преимуществами он обладает.
Игрушечная модель с небольшим мотором
Фюзеляж этой модели производится из тонко оструганных спичек и оклеивается обычной бумагой для папирос. Кусочек пластилина для регулировки укладывается в нос модели. Крылья, стабилизатор и киль вырезают из плотной картонной бумаги. Каждого, кто знает, что такое планер, может охватить сомнение, когда в его руках окажется эта "загогулина". Однако работа еще не завершена.
Теперь остается только расправить картонные крылья и закрепить на носу немного пластилина. После этого можно на практике проверить, как эта модель совершает полеты.
Возможности этой спичечной конструкции весьма ограничены, она совершает полеты со снижением, в воздухе может требовать постоянной корректировки. Гораздо интереснее запускать в воздух планеры, способные самостоятельно парить в воздухе, поэтому к ним можно дополнительно сделать резиномотор. На изготовление этой важной детали уходит не больше получаса. Для этого нужно аккуратно проделать в фюзеляже из спичек небольшие углубления, куда будут вставляться передний подшипник винта и задний крючок. Обе указанные детали создаются из обычной мягкой проволоки. Последнюю нужно аккуратно промотать нитью исключительно в местах ее стыка с фюзеляжем. Эти соединения тщательно промазываются клеем.
После этого нужно выстругать ножичком из рейки моторный винт, длина которого - 45 мм, ширина - 6 мм, а толщина - 4 мм. По центру винта нужно пропустить проволочную ось, конец которой загнуть крючком для будущего резиномотора. Две нити, вытянутые из бельевой веревки, можно использовать для резиномотора, накрутить их надо на 100-120 оборотов. Аппарат с таким простым двигателем будет взмывать в воздух очень быстро.
После того как новичок смастерит планер своими руками, чертежи посложнее ему уже не покажутся такими сложными. Успехов!
Планер имеет плавные закругления крыла, стабилизатора и киля (рис. 1). Такая форма повышает летные качества модели. Кроме того, все соединения деталей выполнены на клею, без применения металлических уголков. Благодаря этому планер получается очень легкий, что улучшает его летные качества.
И наконец, крыло этой модели приподнято над рейкой-фюзеляжем и крепится с помощью проволочных стоек. Такое устройство повышает устойчивость модели в полете.
Работа над моделью.
Работу над моделью начнем с вычерчивания рабочих чертежей.
Фюзеляж модели состоит из рейки длиной 700 мм и сечением в носовой части 10X6, а в хвостовой 7X5 мм. Для грузика нужна дощечка толщиной 8—10 и шириной 60 мм из сосны или липы.
Грузик вырежем ножом и обработаем его торцы напильником и шкуркой. В уступ в верхней части грузика войдет передний конец рейки.
Теперь приступим к изготовлению крыла. Обе его кромки должны быть длиной 680 и сечением 4X4 мм. Два концевых закругления для крыла сделаем из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм или из сосновых реек длиной 250 мм и сечением 4X4 мм.
Рейки перед изгибанием вымочим в горячей воде в течение 15—20 мин. Формой для изготовления плавных закруглений могут служить стеклянные либо жестяные банки или бутылки нужного дна-метра. В нашей модели формы для крыла должны иметь диаметр 110 мм, а для стабилизатора и киля —85 мм. Распарив рейки., каждую из них плотно обогнем вокруг банки и концы свяжем между собой резинкой или ниткой. Изогнув таким образом нужное количество реек, оставим их для просушки (рис.2 а).
Рис. 2 Изготовление крыла. а - получение закруглений; б - соединение "на ус"
Закругление можно сделать и другим способом. Начертим на отдельном листе бумаги закругление и поместим этот чертеж на доску. По контуру закругления вобьём гвоздики. Привязав распаренную рейку к одному из гвоздиков, начнем осторожно изгибать её. Конци реек свяжем между собой резинкой или ниткой и оставим до полного высыхания.
Концы закруглений соеденим с кромками "на ус". Для этого срежем соединяемые концы на расстоянии 30 мм от каждого из них, как показано на рис 2, б, и тщательно подгоним их друг к другу, так чтобы между ними не было просвета. Место соединений помжем клем, аккуратно обмотаем ниткой и сверху еще раз промажем клеем. Следует иметь в виду, что чем длиннее соединение "на ус", тем оно прочнее.
Нервюры для крыла изогнем на станочке. Места их установки точно разметим согласно чертежу. Крыло после каждой операции (установки закруглений нервюр) будем накладывать на чертеж, чтобы убедится в прасильности сборки.
Затем посмотрим на крыло с торца и проверим, не выступает ли какия-либо нервюра над другой «горбом».
После того как клей в местах стыка нервюр с кромками просохнет, необходимо придать крылу угол поперечного V. Перед изгибанием середину кромок крыла размочим под краном струйкой горячей воды и нагреем место изгиба над огнем спиртовки, свечи или над паяльником.
Нагреваемую часть будем нередвигать над пламенем, так чтобы от перегрева рейка не сломалась. Изгибать рейку будем до тех пор, пока место нагрева будет оставаться горячим, и отпустим ее только после того, как оно остынет.
Угол поперечного V проверим, приложив крыло торцом к чертежу. Изогнув одну кромку, точно так же изогнем другую. Проверим, одинаков ли угол поперечного V у обеих кромок — он должен составлять 8° с каждой стороны.
Крепление крыла состоит из двух V-образных стоек (подкосов), изогнутых из стальной проволоки диаметром 0,75—1,0 мм и сосновой планочки длиной 140 мм и сечением 6Х3 мм. Размеры и форма подкосов показаны на рис. 3.
Рис. 3 Крепление крыла.
Подкосы крепятся к кромкам крыла нитками и клеем. Как видно из рисунка, передний подкос выше заднего. Вследствии этого образуется установочный угол крыла.
Стабилизатор изготовим из двух реек длиной по 400 мм, а киль - из одной такой рейки.
Рейки распарим и изогнем их, используя в качестве формы банку диаметромом 85 - 90 мм. Для того чтобы крепить стабтлизатор на рейке фузеляже, выстругаем планку длиной 110 мм и высотой 3 мм. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора в центре привяжем нитками к этой планке.
Концы закругления киля заострим, в планке рядом с кромками стабилизатора сделаем проколы-гнезда и вставим в них заостренные концы киля (рис. 4).
А теперь можно приступить к обтяжке модели папиросной бумагой. Крыло и стабилизатор оклеим только сверху, а киль — с двух сторон.
Сборка модели.
Сборку модели начнем с оперения: стабилизатор наложим на задний конец рейки-фюзеляжа и обмотаем резинкой передний и задний концы соединительной планки вместе с рейкой.
Для запуска модели на леере изготовим из стальной проволоки два крючка и привяжем их нитками к рейке-фюзеляжу между передней кромкой крыла и центром тяжести модели. Первые запуски модели осуществим с переднего крючка.
Запуск модели.
Убедивишсь, что запуск проходит успешно, можно запускать модель и со второго крючка.
Следует иметь в виду, что в ветреную погоду лучше запускать модель с переднего крючка, а в тихую — с заднего.
