Глава IV

 

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛЕЙ-КОПИЙ

Крыло кордовой модели-копии может быть весьма разнообразным по конструкции, но наиболее часто встречается наборное, состоящее из набора нервюр, лонжеронов, кромок, закруглений, различных усилений, узлов крепления и обшивки (жесткой, мягкой или смешанной).

Одним из элементов поперечной устойчивости кордовой модели является асимметрия крыла по массе. Дело в том, что корды, которыми управляется модель, не только оказывают сопротивление, но и обладают определенной массой, которая как бы утяжеляет внутреннее крыло в полете. Если не компенсировать эту массу, то крыло будет опускаться вниз, а это приведет не только к уменьшению натяжения корд, но к стремлению модели развернуться во внутреннюю сторону круга. Для того чтобы этого не произошло, правое крыло должно быть тяжелее левого на величину немного большую, чем масса корд, для этого закладывают грузик в конец правого крыла или делают детали конструкции правого крыла более тяжелыми, чем левого. Например, нервюры правого крыла не облегчают, а лонжероны делают больших сечений, чем левого.

Для маневренности модели по высоте, как правило, достаточно руля, но бывают модели-копии, прототипы которых имели очень маленькие площади рулей. Такие рули, пригодные для прототипа с его высокими скоростями, явно недостаточны на малых скоростях полета модели. В этих случаях обычно элероны задействуют так, чтобы при отклонении руля вверх они отклонялись вниз, и наоборот. Однако следует учитывать, что угол отклонения элеронов (как закрылков) должен быть в два раза меньше угла отклонения руля высоты.

Если на прототипе крыло механизировано, на модели оно должно быть таким же. Есть множество вариантов приведения в работу механизации крыла, но наиболее распространены три: механический - третьей кордой и системой рычагов; электрический - временной электромеханизм с электрическим приводом механизмов; смешанный - электромеханический, когда включение производится механически (дополнительной кордой), а исполнение - с помощью электрических приводов. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от конструкции модели и возможностей воспроизведения. Во всяком случае, надо стремиться к минимальному количеству дополнительных корд, иначе их сопротивление и масса сделают невозможным полет модели.

Обычно обходятся одной-двумя дополнительными кордами, блокируя отдельные команды в группы. За последнее время применяется довольно часто смешенная система с источником питания у моделиста, управляющего моделью. На кордах укрепляется тонкий электропровод, по которому подается ток к исполнительным механизмам. Третья корда служит лишь для того, чтобы сегментарный шаговый механизм поставить на нужную команду. Но в такой системе есть существенный недостаток: команды могут исполняться только в той последовательности, которая установлена на селекторе.

Чтобы устранить этот недостаток и сделать возможным выполнение только нужной команды, то есть пропустить ряд других команд, делают кнопку-выключатель на ручке управления, разрывающий цепь питания током механизмов. Только тогда, когда с помощью нескольких действий (как правило, натяжений дополнительной корды) установлена (или выбрана) нужная команда, нажимают кнопку, замыкающую цепь питания током, и команда исполняется. В практике встречаются попытки использования электронных избирательных схем на транзисторах, но широкого применения они не нашли.

Рис. 35. Различные конструкции крыла:
а - наборная - из фанерных нервюр и сосновых кромок и лонжеронов; б - бальзовая - с частичной жесткой обшивкой и полочными нервюрами

Способ изготовления деталей силового набора крыла, и выбор материалов зависят от разработанной конструкции крыла модели (рис.35). Большую, а иногда и основную нагрузку несут лонжероны крыла, поэтому изготовляют их из прочных материалов. Если это дерево, то чаще всего используют прямослойную и мелкослойную сосну. Лонжероны могут быть целиковыми - из одного куска древесины или многослойными - склеенными из нескольких более тонких пластин. Наибольшее распространение получили полочные лонжероны, заполненные в промежутках между нервюрами бальзовыми пластинами или усиленные раскосами из сосны. Очень большую жесткость крылу придает сочетание такого лонжерона с жесткой бальзовой обшивкой. Образуется так называемый кессон.

Нервюры и их сочетание с кромками тоже имеют большое конструктивное разнообразие в зависимости от применяемого материала (рис. 36). Если крыло прямоугольной формы в плане, с одинаковыми нервюрами, то их легко изготовить из пластин нужной толщины, вырезая ножом по шаблону (рис.37). У трапециевидного крыла все нервюры разные, а часто и относительная толщина их профиля на конце крыла иная. В этом случае довольно точный способ вычерчивания нервюр - графический (рис. 38). Этот способ заключается в том, что сначала по таблице профиля вычерчивается в нужном размере корневая и концевая нервюры (приложение 2). Для этого на листе миллиметровой бумаги из левого верхнего угла проводят горизонтальную линию АВ (хорду корневой нервюры) и по профилям (приложение 4) вычерчивают на ней корневую нервюру. От точки А проводят наклонную линию АС под углом 45╟, а вправо от точки С горизонтальную линию, на которой также по профилю вычерчивают концевую нервюру. Хорды каждой нервюры точками делят на отрезок согласно таблице профилей (приложение 5) и через каждую точку в пределах обводов той и другой нервюры восстанавливают перпендикуляры. Все точки пересечения этих перпендикуляров корневой нервюры соединяют прямыми линиями с соответствующими точками концевой нервюры. Затем между линиями АС и ВД параллельно линии АВ укладывают (вписывают) хорды всех промежуточных нервюр. Из точки пересечения этих хорд с линиями, соединяющими хорды корневой и концевой нервюр, также восстанавливают перпендикуляры. И, наконец, с помощью лекала соединяют все точки пересечения этих перпендикуляров с наклонными линиями, соединяющими обводы корневой и концевой нервюр, и получают обводы промежуточных нервюр.

Рис. 36. Возможные формы нервюр и их сочетания с кромками

Рис. 37. Вырезание нервюр по шаблону

Рис. 38. Графическое вычерчивание нервюр

В последующем в каждой нервюре расчерчивают места лонжеронов, кромок, облегчений, обшивки, места подвески и т.п. Для каждой нервюры делают шаблон или прямо через копировку переводят нервюру на материал и вырезают ее в двух экземплярах.

Промежуточные нервюры можно изготовить также по шаблонам корневой и концевой нервюр, собрав пластины их заготовок в пакет (рис. 39). Но этот способ пригоден лишь для прямоугольного крыла или трапециевидного с очень малым сужением у изготовленных в пакете нервюр. Для трапециевидного крыла с большим сужением угол среза будет меньше, чем скос крыла, и обшивка ляжет лишь на одно ребро нервюры, а не на всю плоскость среза, что уменьшит прочность склейки.

Рис. 39. Изготовление нервюр в пакете по двум шаблонам

В местах разъема крыла с центропланом или фюзеляжем нервюры делают обязательно усиленными (рис. 40), так как в этих местах устанавливаются узлы крепления (сочленения).

Рис. 40. Усиленные нервюры:
а - с накладкой из липы или бальзы; б, в - полочные усиления; 1 - тонкая фанера; 2 - облегченная накладка из липы; 3 - полки и раскосы из липы, бальзы, сосны; г - сборка полочно-раскосных нервюр

Передние и задние кромки крыла изготовляются из сосны, липы и реже из бальзы.

Для изготовления крыла и оперения моделисты часто применяют пенопласт. Половинки крыла вырезают из целого куска пенопласта на специальном приспособлении (рис. 41). Вырезанную часть крыла армируют кромками из бальзы, обшивают пластинами бальзы или оклеивают бумагой (рис. 42). Надо отметить, что такая технология изготовления крыла хотя и очень проста, но не обеспечивает необходимой прочности и легкости. Кроме того, следует иметь в виду, что склеивание пенопласта приходится делать в основном на эпоксидных смолах, а они очень тяжелы.

Рис. 41. Вырезание половиной крыла из пенопласта по двум шаблонам

Рис. 42. Последовательность изготовления крыла из пенопласта, армированного бальзовыми пластинами

Законцовки крыла и хвостового оперения - довольно сложные в изготовлении детали, так как имеют криволинейное очертание в плане и по профилю сечения. Часто законцовки крыла делают из куска бальзы с долблением для облегчения. Применяются также гнутые закругления, обшитые по профилю тонкими пластинами бальзы. Можно также закругления выполнить и таким способом: полоски липы толщиной 0,8- 1 мм и шириной в два с половиной раза больше, чем толщина закругления модели, смазать густым казеиновым клеем и собрать в пакет. Дав полоскам пропитаться клеем в течение 5-10 мин, пакет изогнуть по чертежу и укрепить с двух сторон гвоздиками или деревянными брусочками (рис. 43). После высыхания клея пакет разрезать по толщине на две части; получается закругления на обе половинки крыла (рис. 44).

Рис. 43. Выклеивание криволинейных обводов киля (а) и крыла (б)

Рис. 44. Распиливание выклеенных обводов

Сборку крыла, особенно крыла с большим размахом, необходимо производить на стапеле - ровной доске или специально сделанной раме. Уложенные на стапеле части крыла укрепляют и склеивают между собой. Снимают крыло со стапеля тогда, когда клей хорошо просохнет и будут установлены на место различные распорки, вставки в лонжероны, узлы креплений, а иногда и часть обшивки. Распорки и раскосы надо ставить осторожно, без усилия, так как вставленные с усилием они имеют внутреннее напряжение и после снятия со стапеля неизбежно дают перекос. Внимательно, без напряжения необходимо делать обшивку крыла. При жесткой обшивке некоторые моделисты смачивают поверхность бальзовых пластин водой для лучшего изгибания. Но полезно запомнить, что после высыхания бальза дает большую усадку, и это может вызвать коробление крыла. При мягкой обшивке бумагой или полотном надо также учитывать усадочные свойства этих материалов после покрытия эмалитом. Чтобы усадка была равномерной, покрытие желательно производить распылителем.

При изготовлении крыла необходимо так продумать работу над ним, чтобы до полной обтяжки крыла были установлены все узлы крепления, кронштейны подвески и другие устройства, с тем, чтобы не пришлось потом вскрывать обшивку.

Перед покраской крыла нитрокрасками его поверхность покрывают эмалитом или клеем АК-20. В этом случае каркас крыла и обшивку лучше клеить тоже эмалитом. Меньший прогиб между каркасом крыла дает обшивка из бальзовых пластин, если перед наклеиванием на каркас внутреннюю их часть 2-3 раза пропитать жидким эмалитом. При этом при обшивке крыла, оперения и фюзеляжа надо отдать предпочтение пластинам из более плотной, но тонкой бальзы: после покрытия эмалитом они дают меньший прогиб.

Хвостовое оперение, которое включает киль с рулем поворота и стабилизатор с рулем высоты, изготовляют по такой же технологии, как и крыло. Особо тщательно нужно изготовлять шарниры подвески и управления рулям высоты, так как на кордовой модели это наиболее нагруженный элемент управления. Конструкция шарниров должна быть не только подобной прототипу, но и прочной, выдерживающей соответствующие нагрузки. Также необходимо обратить внимание на точность массы элементов хвостового оперения. Расстояние между центром тяжести модели и центром тяжести хвостового оперения довольно значительное и малейшее перетяжеление смещает центр тяжести модели назад, а для его восстановления потребуется загрузить носовую часть балластом. В то же время хвостовое оперение должно иметь соответствующую прочность, так как оно испытывает значительные аэродинамические нагрузки. Для лучшего натяжения корд управления на легких моделях часто отклоняют руль поворота вправо (если смотреть сверху по полету) на 5-10╟.

Некоторые исторические прототипы, например самолет По-2, имели тросовое управление рулями, вынесенное наружу. При изготовлении таких моделей надо обратить внимание на равномерное натяжение тросов и предусмотреть элементы его регулирования.