Модель планера
Планер — один из видов летательных аппаратов тяжелее воздуха. Похож на самолет, но не имеет двигателя и воздушного винта. Крыло создает подъемную силу во время полета. Крепят крыло посредством центроплана к фюзеляжу. На концевых частях крыла устроены элероны — рули поперечного управления. К фюзеляжу, кроме крыла, крепят хвостовое оперение из стабилизатора с рулем высоты и киля с рулем поворота. Рули высоты подвижные, могут отклоняться вверх и вниз, давая возможность планеру маневрировать по высоте. Руль поворота (направления) позволяет менять направление полета.
Кабина пилота обычно расположена в передней части фюзеляжа. В ней сосредоточены ручка и, педали управления, а также приборы контроля полета. Планер взлетает и совершает посадку на специальной лыже или одноколесное шасси.
Запускают планер при помощи амортизатора или моторной лебедки. Совершеннее — буксирование планера самолетом. Самолет и планер, соединенные тросом, взлетают вместе. Достигнув заданной высоты, планер отцепляется и переходит в свободный полет. Иногда, если самолет обладает необходимой мощностью, он буксирует два-три и более планера.
Планер внешне напоминает птицу, летящую с неподвижно распростертыми крыльями. Думая о летании по воздуху, люди не представляли себе иного полета, чем на аппарате с взмахивающими крыльями, приводимыми в движение мускульной силой. Этот принцип полета использовал и Леонардо да Винчи, который разработал схемы летательных аппаратов с машущими крыльями. Однако в дальнейшем люди поняли, что для подражания машущему полету птиц недостаточно мускульной силы человека. Заметив, что птица часто летает и без взмахов, планирует, или парит, в воздухе с неподвижными крыльями, изобретатели пошли по пути создания планеров.
Схематическая модель планера — это летающая модель, воспроизводящая лишь схему его основных частей. Такая модель не копирует внешний вид настоящего планера. Ниже перечислены ее части (рис. 4).
Рейка — фюзеляж 1 с грузом, к нему крепят крыло и хвостовое оперение.
Крыло 2 — несущая поверхность, создающая подъемную силу, состоит из передней и задней кромок и нервюр.
Стабилизатор 3 — горизонтальное хвостовое оперение, обеспечивает горизонтальную (продольную) устойчивость модели и служит одновременно рулем высоты.
Киль 4 — вертикальное хвостовое оперение, обеспечивает вертикальную (поперечную) устойчивость и является одновременно рулем поворота.
Вспомогательные части 5 — стойки, кабанчик, крючок для запуска модели. Крыло, стабилизатор и киль обтягивают папиросной или микалентной бумагой.Конструирование модели планера включает:
1. выбор схемы и определение основных размеров модели;
2. определение массы частей модели, нагрузки на единицу несущей поверхности;
3. выполнение рабочих чертежей;
4. разработку и изготовление модели.Модель должна быть прочной и жесткой. Рекомендуем простой способ конструирования схематической модели планера. Он заключается в определении основных размеров модели в зависимости от размаха крыла. Во время конструирования допустимы отклонения не более 5—10%. На рисунке 4 дана схема с указанием зависимости размеров модели от размаха крыла, который следует брать 700—800 мм.
В авиамоделизме приняты следующие обозначения характерных размеров:
l — размах крыла;
b — длина наибольшей хорды крыла;
Sкр — площадь крыла;
Lст — размах стабилизатора;
bст — длина хорды стабилизатора;
Sст — площадь стабилизатора;
Sк — площадь киля;
Lср — длина фюзеляжа;
Lст — плечо стабилизатора;
ЦТ — центр тяжести.
Рис. 4. Схематическая модель планера: 1 — фюзеляж; 2 — крыло; 3 — стабилизатор; 4 — киль; 5 — вспомогательные части.
Формы крыльев, стабилизаторов, киля, конфигурация грузиков могут быть различны. Наиболее распространенные приведены на рисунках 5 и 6. Определив основные размеры модели, выбрав форму основных частей, составляют рабочий чертеж. Ввиду того что черчение в школе изучают в VII классе, руководителю следует на одном из занятий рассказать кружковцам об основных требованиях, предъявляемых к чертежу, и способах его выполнения. Обычно, чертеж модели выполняют в масштабе 1:5, 1:10, а в натуральную величину чертят его отдельные части. Сначала вычерчивают каркас крыла (готовое крыло без обтяжки), состоящий из передней и задней кромок, двух концевых закруглений и нервюр-планок, скрепляющих переднюю и заднюю кромки. Это будет вид крыла в плане (вид сверху). Немного ниже следует начертить вид спереди, по нему сверяют поперечный угол V. Сбоку выполняют формы нервюр (при постоянной ширине крыла они одинаковы).
Рис 5. Форма крыльев моделей: а — вид сверху, б — вид спереди.
В нижней части листа размещают чертежи стабилизатора, киля, носовой части, груза и планки (кабанчика). При помощи кабанчика крыло крепят к фюзеляжу. Переднюю кромку крыла всегда присоединяют к большему выступу на планке. Изготовление модели. Строить описываемую модель планера (рис. 6) рекомендуем начать с фюзеляжа, состоящего из рейки 3 длиной 850 мм, сечением 8X8 мм, постепенно уменьшающимся к хвостовой части, и груза 2. Рейку выбирают прямую, без сучков и заусениц. Груз делают из дощечки толщиной 8 мм и обрабатывают по форме соответственно чертежу. В верхней части груза вырезают уступ для крепления переднего конца рейки. Соединяемые поверхности смазывают клеем, накладывают одну на другую и закрепляют.
Рис. 6. Форма килей (а) и виды
компоновки хвостового оперения (б).
Рис. 7. Рабочий чертеж (А) и порядок изготовления (Б) модели планера: а — соединение на «ус»; б — вклеивание нервюр; в — приклеивание груза; г — приспособление для изготовления нервюр; д — оклеивание крыла; 1 — крыло; 2 — груз; 3 — рейка; 4 — кабанчик; 5 — стабилизатор; 6 — киль.
Кромки крыла 1 выполняют из реек длиной 800 мм, сечением 6X4 мм, уменьшаемым к концам до 4X3 мм. Для придания угла V их изгибают над горящей свечой или спиртовкой, предварительно намочив место изгиба. Нагреваемую часть непрерывно перемещают над пламенем. Угол V проверяют, прикладывая кромки к чертежу. Концевые закругления делают из бамбуковых реек сечением 3X3 мм, длиной 300 мм. Изгибают над пламенем спиртовки, постоянно сверяя форму с чертежом. Концы кромок и закруглений соединяют на «ус», для чего срезают их, как показано на рисунке 7, а. Соединяемые поверхности смазывают клеем и туго обматывают нитками. Нервюры из сосновых или липовых реек смачивают, укладывают в приспособление и просушивают на батарее или около лампы. Места для установки нервюр точно размечают по чертежу. Концы нервюр заостряют лопаточкой, на внутренней стороне кромок крыла острием ножа делают небольшие щели, куда и вставляют смазанные клеем концы нервюр. Правильность сборки крыла проверяют, накладывая его на чертеж после каждой операции (крепление закруглений, установка нервюр). Необходимо также контролировать, не выступают ли нервюры. Обнаруженные неисправности устраняют.
Кабанчик 4 изготовляют из соснового бруска шириной 8 мм. Передний выступ стойки для кромки высотой 15 мм, задний — 8 мм. Высота средней части кабанчика 5 мм. Под обоими выступами вырезают небольшие углубления для удобного обвязывания ниткой при креплении кромок крыла. Установив каркас крыла на кабанчик, проверяют равновесие — не тяжелее ли одна половина крыла другой.
Стабилизатор 5 изготовляют так же, как и крыло, но с прямыми (без угла V) кромками. Крепят стабилизатор в хвостовой части рейки 3 фюзеляжа, делая в ней небольшие углубления для кромок.
Киль 6 — из бамбуковой рейки сечением 4X4 мм. Изгибают так же, как и закругления: вымачивают и гнут над пламенем горелки. Один конец заостряют и вставляют в прорезь другого. Сверив все детали с чертежом, приступают к обтяжке крыла и хвостового оперения. Для этого необходимы клей и папиросная бумага. Крыло и стабилизатор обтягивают только сверху, причем крыло — по частям, сперва одну половину, потом другую. Полосы бумаги следует заготовить на 40 —50 мм шире крыла. Кисточкой покрывают клеем кромки и нервюры. Один конец бумажной полосы накладывают на одну сторону, удерживая на месте, другой — натягивают и плотно обжимают по кромкам и нервюрам. После высыхания клея излишки бумаги, выступающие за кромки, счищают наждачной бумагой. Собирают модель, проверяют правильность и прочность крепления крыла. Перекосы устраняют, нагревая обтяжку над плиткой с закрытой спиралью. Передвигая крыло вперед или назад по фюзеляжу, меняют положение центра тяжести модели (первый способ). Второй способ центровки модели — загружают носовую или хвостовую часть фюзеляжа.Запуск модели. Регулировочные запуски желательно проводить на ровном, открытом поле и в безветренную погоду.
Первые запуски проводят так. Берут модель правой рукой за фюзеляж под крылом, поднимают над головой и выпускают мягким толчком, несколько наклонив вниз. Если модель взмывает вверх, передвигают крыло назад или загружают носовую часть. При резком снижении (пикировании) модели перемещают крыло вперед или загружают хвостовую часть. Так достигают плавного снижения модели — планирования до тех пор, пока она не будет пролетать 15 — 20 м. Если модель поворачивает вправо или влево, ее «удерживают» на курсе, отклонив киль в соответствующую сторону. Иногда модель может отклоняться от прямолинейного полета в связи с разной массой половин крыла. Добившись хорошего планирования модели с рук, приступают к запускам на леере. Крючок для затяжки должен находиться на 10 — 15 мм впереди центра тяжести модели. Если при запуске модели планера невозможно затянуть его на полный леер, необходимо передвинуть крючок назад. Если модель после выпуска сдающим взмывает, крючок следует передвинуть вперед.