Моделі ракет. Принцип реактивного руху. Будова, устрій та призначення ракет. Виконання робочих креслень

    РЕАКТИВНИЙ РУХ В ПРИРОДІ І ТЕХНІЦІ

У багатьох людей саме поняття "Реактивного руху" міцно асоціюється з сучасними досягненнями науки і техніки, особливо фізики, а в голові з'являються образи реактивних літаків або навіть космічних кораблів, що літають на надзвукових швидкостях за допомогою загальновідомих реактивних двигунів. Насправді ж явище реактивного руху набагато  древніше, ніж навіть сама людина, адже воно з'явилося задовго до нас, людей. Так, реактивний рух активно представлений в природі: медузи, восьминоги, каракатиці ось вже мільйони років плавають в морських безоднях за тим же самим принципом, по якому сьогодні літають сучасні надзвукові реактивні літаки.

                Історія реактивного руху

З давніх часів різні вчені спостерігали явища реактивного руху в природі, так раніше всіх про нього писав давньогрецький математик і механік Герон, правда, далі теорії він так і не зайшов.

Якщо ж говорити про практичне застосування реактивного руху, то першими тут були винахідливі китайці. Приблизно в XIII столітті вони здогадалися запозичити принцип руху восьминогів і каракатиць при винаході перших ракет, які вони почали використовувати, як для феєрверків, так і для бойових дій (в якості бойового і сигнального зброї). Трохи пізніше цей корисний винахід китайців перейняли араби, а від них уже й європейці.

Зрозуміло, перші умовно реактивні ракети мали порівняно примітивну конструкцію і протягом декількох століть вони практично ніяк не розвивалися, здавалося, що історія розвитку реактивного руху завмерла. Прорив в цій справі відбулося тільки в XIX столітті.

        Приклади реактивного руху в природі

Напевно купаючись в морі, Ви бачили медуз, але навряд чи замислювалися, що пересуваються ці дивовижні (і до того ж повільні) істоти якраз таки з завдяки реактивному руху. А саме за допомогою скорочення свого прозорого купола вони видавлюють воду, яка служить свого роду «реактивних двигуном» медуз.

Схожий механізм руху має і каракатиця - через особливу воронку попереду тіла і через бічну щілину вона набирає воду в свою зяброву порожнину, а потім енергійно викидає її через лійку, спрямовану взад або в бік (залежно від напрямку руху потрібного каракатиці).

Але найцікавіший реактивний двигун створений природою є у кальмарів, яких цілком справедливо можна назвати «живими торпедами». Адже навіть тіло цих тварин за своєю формою нагадує ракету, хоча по правді все якраз з точністю навпаки - це ракета своєю конструкцією копіює тіло кальмара.

Якщо кальмару необхідно зробити швидкий кидок, він використовує свій природний реактивний двигун. Тіло його оточене мантією, особливої ​​м'язової тканиною і половина обсягу всього кальмара припадає на мантійну порожнину, в яку той всмоктує воду. Потім він різко викидає набрану струмінь води через вузьке сопло, при цьому складаючи всі свої десять щупалець над головою таким чином, щоб придбати обтічну форму. Завдяки настільки досконалою реактивної навігації кальмари можуть досягати вражаючій швидкості - 60-70 км на годину.

Серед володарів реактивного двигуна в природі є і рослини, а саме так званий «скажений огірок». Коли його плоди дозрівають, у відповідь на найлегше дотик він вистрілює клейковиною з насінням

        Закон реактивного руху

Кальмари, «скажені огірки», медузи і інші каракатиці здавна користуються реактивним рухом, не замислюючись про його фізичної суті, ми ж спробуємо розібрати, в чому суть реактивного руху, який рух називають реактивним, дати йому визначення.

Для початку можна вдатися до простого досвіду - якщо звичайний повітряну кульку надути повітрям і, не зав'язуючи відпустити в політ, він буде стрімко летіти, поки у нього не витратиться запас повітря. Таке явище пояснює третій закон Ньютона, що говорить, що два тіла взаємодіють з силами рівними за величиною і протилежними за напрямком.

Тобто сила впливу кульки на вириваються з нього потоки повітря дорівнює силі, якій повітря відштовхує від себе кульку. За схожим з кулькою принципом працює і ракета, яка на величезній швидкості викидає частину своєї маси, при цьому отримуючи сильне прискорення в протилежному напрямку.

Закон збереження імпульсу і реактивний рух

Фізика пояснює процес реактивного руху законом збереження імпульсу. Імпульс це добуток маси тіла на його швидкість (mv). Коли ракета знаходиться в стані спокою її імпульс і швидкість дорівнюють нулю. Коли ж з неї починає викидатися реактивна струмінь, то інша частина відповідно до закону збереження імпульсу, повинна придбати таку швидкість, при якій сумарний імпульс буде як і раніше дорівнює нулю.

Як зробити просту і діючу модель ракети з підручних матеріалів

Найпростіші для виготовлення в домашніх умовах ракети - це клас S1, також відносно простим вважається клас S6. Але в цьому розділі все-таки піде мова про перший. 

Для виготовлення моделі будуть потрібні:

два аркуші паперу А4 (краще вибирати різнокольорову, щоб ракета виглядала яскравішою, товщина паперу - приблизно 0,16-0,18 міліметрів);

клей;

пінопласт (замість нього можна використовувати щільний картон, з якого роблять коробки);

шматок тонкого поліетилену, в діаметрі не менше 60 см;

звичайні швейні нитки;

канцелярська гумка (як для грошей);

качалка або інший об'єкт схожою форми, головне - щоб з гладкою поверхнею і діаметром близько 13-14 сантиметрів;

олівець, ручка або інший об'єкт схожою форми з діаметром 1 сантиметр і ще один - з діаметром 0,8 сантиметра;

лінійка;

циркуль;

двигун і пускова установка, якщо ви плануєте використовувати ракету за призначенням.

 Паливна системаю Вимоги до паливної системи, особливості її роботи. Паливні бачки, їх встановлення . Виготовлення паливної системи: Припаювання бачка, встановлення у фюзеляж.

Бак буде виконаний з бляхи, так як вона добре паяется.

По лінії робимо вигин

Таким самим методом, по лінії загинаемо бічні вушка. Вушка йдуть у всередину на 1мм для шва пайки.

Перед пайкою, зачистити місце пайки. Паяти паяльником 65-100 ват, щоб прогріти матеріал, і зробити рівний і якісний шов пайки.

Після пайки вигинаемо по лінії

Після пайки свердлимо отвір, під трубку подання палива до мотора. (Отвір діаметром як трубка)

Ще одно отвір під трубку для заправки бака.

Місце де буде паятся трубка зачистити, місце пайки трубки теж.

Після пайки трубок, бак промить і висушити. Тоді паяємо інші стінки
Ось бачок майже готовий, залишилося кріплення до фюзеляжу і перевірка на вакуум. Робимо кріплення, пластину шириною 20мм перегинаю навпіл щоб було міцніше.

Після припайки кріплення, перевіряю на вакуум, якщо вакууму немає шукаємо щілину, паяемо.

     Перевірити бак на витік легко, одну трубку закриваємо, а з іншого висмактивем повітря і закривається язиком, якщо язик присмоктався то все добре.

Бак повинен бути закріплений строго по цетру з двигуном.

                                 Компресійний двигун.

Компресі́йний двигу́н — тип поршневого двотакто́вого карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння, в якому запалювання паливо-повітряної суміші спричинене великою температурою від її стиснення (компресії).

Принцип дії та конструкція.

Компресійні карбюраторні двигуни часто називають дизельними, хоча вони мають дещо відмінний принцип роботи та конструкцію. Тому назва «дизельний» , що до таких двигунів, є умовною. Компресійні двигуни працюють по циклу Отто. У компресійних карбюраторних двигунах при такті стиснення, в циліндрі стискається паливо-повітряна суміш, приготована в карбюраторі. Момент детонації та склад палива підібрані таким чином, щоб забезпечувалося плавне згоряння паливоповітряного заряду з максимальною ефективністю. Пальним компресійних двигунів для моделей, є суміш діетилового (медичного) етеру, гасу (освітлювальний гас), рицинової (касторової) олії та мінеральної машинної оливи. Саме ефір є основним запалювальним компонентом палива.

Конструкція компресійного двигуна для моделей: 1 — вальниця кочення; 2 — опорна шайба пропелера; 3 — колінчастий вал; 4 — картер (корпус двигуна); 5 — перепускний канал; 6 — гільза циліндра; 7 — радіатор циліндра; 8 — гвинт контрпоршня; 9 — контрпоршень; 10 — поршень; 11 — випускне вікно; 12 — шатун; 13 — карбюратор (постійних обертів, не керований); 14 — розподільчий вал/золотник

Ступінь стиснення регулюється контрпоршнем — рухомим поршнем, що змінює об'єм камери згоряння. Оберти та потужність компресійного двигуна регулюються взаємозалежно гвинтом ступеня стиснення та голкою карбюратора.

В циліндрі дизельних двигунів відбувається стиснення не паливо-повітряної суміші, а чистого повітря, і лише потім в кінці такту стиснення, паливний насос високого тиску впорскує дизельне паливо за допомогою форсунки в циліндр, де воно запалюється від нагрітого до високої температури повітря і згоряє в міру впорскування.

 Рерулювальні та тренувальні запуски моделей.

Комплекс фігур для пілотажних моделей літаків F2b.

                     Зліт і горизонтальний політ 

Зліт вважається правильно виконаним, якщо модель плавно відривається від землі, пробігши 5-10 м, і стабілізується на висоті 1,5-2 м. Якість зльоту залежить від конструкції моделі і, зокрема, від системи шасі. Для хорошого горизонтального польоту моделі потрібні правильне балансування і точно витримані нульові настановні кути крила і стабілізатора. Горизонтальний політ вважається правильно виконаним, якщо коливання моделі упродовж двох кругів лежать в півметровому коридорі між 1,0-1,5 м. Коефіцієнт складності : старт - 1, горизонтальний політ - 2.

                        Подвійний поворот на гірці 

Ця фігура складна і важлива. Складна тому, що містить в собі практично усі елементи прямого і зворотного пілотажу. Важлива, оскільки, будучи першою фігурою комплексу, є як би його обличчям. Відмінно виконаний подвійний поворот на гірці відразу ж привертає увагу до спортсмена, що виступає, і глядачів і суддів. Починати цю фігуру необхідно з навітряного боку, за 2-3 м до площини вітру, що ділить півсферу навпіл. Модель, знаходячись в горизонтальному польоті, повинна розгорнутися на 90 градусів догори, пройти над головою пілота і на висоті 1,5-2,0 м в протилежній частині півсфери перейти в горизонтальний перевернутий політ. Потім модель здійснює півкруга політ на спині, розворот на 90 градусів догори ще раз проходить над головою пілота і на висоті 1,5-2,0 м переходить в нормальний горизонтальний політ. Ніяких коливань ні у вертикальній, ні в горизонтальній площинах не повинно бути. Коефіцієнт складності - 8.

                                    Нормальна петля 

Ця фігура порівняно проста. Виконувати її потрібно, впливаючи на кермо не лише рухом кисті, але і плавним підняттям усієї руки. Практично рука описує ту фігуру, яку робить модель. Петля вважається правильною, якщо вона починається з нормального горизонтального польоту і її нижня точка лежить на рівні землі на висоті не більше 1,5 м, а у верхній - корду складає з площиною горизонту кут не більше 45 градусів. Петлі мають бути круглими і вписаними одна в іншу. Необхідно виконати три петлі підряд. Для більшої точності виконання петель бажано десь у напрямі нижньої частини петлі вибрати який-небудь орієнтир і, роблячи кожну наступну петлю, прагнути до того, щоб модель пройшла через цю точку. Цим прийомом можна користуватися і при виконанні інших фігур - як круглих, так і квадратних. Коефіцієнт складності : №1 - 1, №2 - 2, №3 - 3.

                                Перевернутий політ 

Виконавши три нормальні петлі, спортсмен зобов'язаний зробити четверту напівпетлю і перейти в перевернутий політ. Ця фігура досить складна на етапі освоєння. Навички, придбані для управління моделлю в нормальному політ, для перевернутого польоту не годяться. Рухи ручки управління тут абсолютно протилежні і щонайменше її відхилення "на себе" закінчується аварією. Спочатку перевернутий політ виходить досить хвилястий і виконувати його доцільно на більшій висоті - 4-5 м і, тільки при набувши певного досвіду, можна робити фігуру на необхідній висоті. Єдиний засіб для якнайшвидшого освоєння перевернутого політ - наполегливі тренування. Коефіцієнт складності - 2.

         Запуск моделей. Доводка системи керування. Теорія.

    Навчання пілотуванню кордових пілотажних моделей.

 Навчання пілотуванню моделі складається з 2-х етапів: 

1. Навчання на тренажері 

2. Навчання горизонтальному польоту на учбово-тренувальній моделі літака 

3. Індивідуальне навчання фігурам пілотажного комплексу

                                            1 етап

 Навчання можна розпочати з перших днів зайняття в об'єднанні і практикувати впродовж усього року за допомогою тренажерів. Перевага цього тренажера в тому, що без особливих витрат хлопці починають набувати навички пілотування в горизонтальному польоті, вчаться "відчувати" ручку управління, що зацікавлює хлопців.

                                            2 етап 

Другий етап навчання потрібно проводити на учбово-тренувальному літаку, що стійко літає в горизонтальному польоті. Викладач, злетівши на цій моделі, передає ручку управління учневі лівою рукою. Учень виконує горизонтальний політ, а викладач, готовий у будь-яку секунду узяти управління на себе, контролює політ впродовж 10 - 15 кругів. Це практично досить, щоб учень відчув політ моделі і міг самостійно пілотувати модель в горизонтальному польоті. Після 2-х - 3-х польотів по "горизонту" необхідно ускладнювати зайняття: - Політ на висоті 1, 5 м - 2, 5 метра від землі - Політ під кутом 30 - 45 градусів . Після освоєння цього завдання можна переходити до наступного етапу - індивідуального навчання фігурам пілотажного комплексу

 Виготовлення системи керування: качалок, тяг, монтаж керування.

                                    Виготовлення  качалки.

                                    Виготовлення кабанчика.                                    

                        Монтаж кабанчика на руль висоти.

                                    Виготовлення тяг.

Перевірка параметрів, роботі механізації. Підготовка моделей до запусків.

                                    Обліт моделі.

 Після спорудження пілотажної моделі, перед її обльотом необхідно перевірити наступні параметри:

 - Центрування моделі

 - Систему управління моделі 

- Перекоси площин і співісі 

- Паливну систему і двигун. 

                            Центрування моделі. 

Для пілотажних моделей центрування має бути в межах 20 - 25 % САХ(середньої аеродинамічної хорди) криля. Для учбово-тренувальної моделі центрування роблять переднішим(20% САХ), щоб модель була стійкішою в горизонтальному польоті. Для пілотажної моделі центрування зміщують назад, але не більше 25% САХ, для того, щоб модель була маневренішою при виконанні фігур пілотажного комплексу.

 Система управління моделі. Керованість моделі залежить від:

 - Правильності відхилення керма висоти і елеронів(кермо висоти - 40 - 45, елерони - 30- 35) 

- Легкості управління. Не повинно бути заїдань в системі управління при русі тяги

 - Надійності системи управління. Необхідно перевірити надійність карабінів кріплення корд і усієї системи управління, доклавши зусилля на тягу в 15-ти кратному розмірі ваги моделі.

                        Перекоси площин і співісі.

 Перед обльотом моделі необхідно перевірити наявність перекосів площин крил і стабілізатора. За наявності перекосів необхідно їх усунути, інакше модель не полетить стійко в горизонтальному і зворотному польоті, а при виконанні фігур модель "сіпатиметься" і неможливе якісне їх виконання. Так само необхідно перевірити співісь двигуна, крила і стабілізатора. Вісь двигуна, крила і стабілізатора повинні знаходитися на одній осі фюзеляжу або паралельно їй. Зовнішнє крило моделі повинне бути завантажене вантажем в 15 грам.

                          Паливна система і двигун.

 Перед обльотом моделі необхідно перевірити герметичність бака, надійність його кріплення, надійність сполучаючої трубки, працездатність жиклера і плавність його регулювання. Двигун для моделі необхідно вибирати так, щоб тяга його вистачало із запасом для цієї моделі. Модель із заведеним двигуном, повернена вертикально, повинна прагнути до польоту вгору, а не падати вниз. Правильне центрування моделі, правильна співісна, надійна паливна система і хороший двигун - ось основні вимоги, при виконанні яких модель добре полетить і обліт моделі закінчиться благополучно.

Перевіривши усі ці параметри і усунувши недоліки, можна приступити до обльоту моделі. Обліт зазвичай проводить викладач або учень, що має великий досвід польотів. Модель повинна стійко літати по горизонту з невеликим натягненням корд.

 Система керування. Вимоги до керування. Качалки-трійники, тяги, співвідношення плеч, матеріали, втулки, люфти у керуванні та ін.. Виготовлення системи керування.

                            Як літає кордова модель?

 Моделями, що літають на корді, можна керувати з землі від моменту старту і до посадки за допомогою корди (міцний тонкий сталевий дріт-струна або тросик). Кордова модель літає віражами - рухається по колу, в центрі якої знаходиться запускаючий авіамоделіст. Він обертається на місці слідом за моделлю і управляє її польотом, утримуючи в руці рукоятку з кордими.

Інші кінці корд за допомогою гачків або спеціальних карабінів приєднується до тяги, яка проходить усередині крила моделі до рухливої гойдалки. Ця гойдалка шарнірно пов'язана жорсткою тягою з гойдалкою керма висоти на хвостовому оперенні. Рухами руків'я авіамоделіст може змінювати положення керма висоти, т. е. управляти моделлю в горизонтальній площині, знижуючи її до землі або піднімаючи вище. Якщо руків'я управління тримати рівно (вертикально), то кермо висоти моделі займатиме середнє положення (горизонтальне) і модель літає по кругу на рівні горизонту. Якщо ж руків'я (верхній її кінець) нахилити до себе, кермо висоти відхилиться вгору, збільшуючи цим кут атаки крила моделі, яка почне набирати висоту. Для зниження моделі руків'я треба нахилити від себе і кермо висоти, відхилившись вниз, зменшить підйомну силу крила, завдяки чому модель знизиться.

Змінюючи таким чином положення руків'я, можна управляти зльотом моделі, польотом по горизонту, посадкою, а також різними маневрами в повітрі. Для запуску кордових моделей застосовують корду ( сталевий трос), зроблену із сталевого дроту діаметром 0,25-0,6 мм і завдовжки від 11,37 до 21,5 м. Завдяки невеликому тертю між обома нитками корд "заїдання" управління кермом висоти моделі не буде, якщо корду навіть кілька разів перекрутиться при виконанні моделлю петель Нестерова. За станом корд необхідно ретельно стежити. Нитки її не повинні мати звивини, петель або іржі, інакше вони можуть розірватися або скрутитися у польоті, що утруднить управління кермом висоти і може привести до втрати управління. У таких випадках політ майже завжди закінчується аварією. Корду треба зберігати акуратно намотаній на котушці діаметром приблизно 200 мм Згідно із законом механіки при русі моделі, як і всякого тіла, по колу розвивається відцентрова сил

 Фарбування моделей. Нанесення знаків.

Фарбування літака Якщо ви вирішили прикрасити літак самостійно, для того, щоб колір ліг рівно і довго тримався, дуже важливо наслідувати наступні кроки: 

Папір треба просочити лаком на основі розчинників; Далі накладається грунт (для зручності можна використати спрей); Отриманий шар грунту треба шліфувати (чудово підійде наждачний папір); Після цього конструкція шпаклюється, тим самим прибираючи нерівності і згладжуючи поверхню; Зверніть увагу на дрібні деталі, їх краще додатково обробити супер клеєм для додаткової міцності; Наносимо фарбу на модель, що рівномірно зашпакльовувала; Даємо літаку висохнути. І все готово! Робоча зона має бути добре освітлена, щоб ви могли бачити виразно кожну деталь. Ножиці або ніж треба обов'язково підбирати відповідно до розмірів елементів : для великих підійдуть великі з прямими лезами, а для маленьких - манікюрні або ніж. Кожну запчастину рекомендується вирізувати у міру потреби

 Виготовлення оперення.Вирізування, обробка, складання стабілізатора, рулів висоти.

    Стабілізатор виготовляється з соснових рейок. Для збірки стабілізатора на стапелі встановлюється креслення і накривається прозорою лавсанової плівкою. Рейки підганяються один до одного і склеюються епоксидним клеєм. Для фіксації рейок можна використовувати маленькі гвоздики, які прибиваються до стапеля з зовнішньої сторони рейок і притискають їх один до одного. Кермо висоти виготовляється або з липової пластини товщиною 3 мм, або з фанери від імпортних ящиків для фруктів. До задньої кромки товщина керма плавно зменшується до 1,5 мм рубанком або грубим наждачним папером. Кермо висоти фіксується на стабілізаторі петлями з ниток, пропущеними через отвори в кермі висоти і стабілізатор і мають форму вісімки при погляді збоку. Тобто голка з ниткою з отворами стабілізатора проходить спочатку в щілину між стабілізатором і кермом, і тільки після цього пропускається в отвір керма висоти, потім знову в щілину між стабілізатором і кермом і так далі. Кіль випилюється лобзиком з легкої фанери від імпортних ящиків для фруктів. Кромки кіля по контуру закругляются наждачним папером.

         Покриття моделі плівкою, папером. Емалічення.

                 ЗНАЧЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО ОБРОБКИ

       Ретельна зовнішня обробка літаючих моделей потрібна не тільки в естетичних цілях. Недбала обробка сильно погіршує аеродинамічні, а отже, і льотні якості моделей: через погану обробки вони явно знижуються.

       Оздоблення є важкою і копіткої частиною роботи в будівництві моделей, але вона необхідна.

       Моделі авіамоделістів повинні і літати добре і виглядати витонченими і красивими. Цього повинні домогтися всі авіамоделісти.

                ПІДГОТОВКА МОДЕЛЕЙ

      Почнемо з того, що здається на перший погляд, мабуть, і непотрібним - з перевірки каркаса моделі. Модель готова, все ніби на своїх місцях - кріплення, всілякі вузли і т.д., Але необхідно ще раз вивірити модель: чи немає де перекосів, чи не виступають  з габаритів заданих розмірів кути шпангоутів, стрингери, нервюри, лонжерони. Якщо виступи є, їх необхідно видалити шляхом  зрізання ножем, спилювання рашпілем, напилком. Після такої грубої обробки слід якомога ретельніше відшкурити всі деталі папером дрібних номерів.Потім необхідно з усіх деталей моделі (крила, фюзеляжу, хвостового оперення) видалити , дрібну стружку і інше сміття (особливу увагу слід звертати на місця з'єднань, де зазвичай залишаються пил і тирса). Робити це найкраще спеціальним пензлем у вигляді лопатки, так званої «Флейц», яка, маючи м'який і довгий волосся, добре видаляє сміття, не ламаючи і не псуючи тонких деталей конструкції моделі.

      Після видалення стружок і пилу можна приступити до обтягуванні моделі. При цій роботі необхідно дотримуватися таких правил:

      1) робоче місце - стіл повинен бути абсолютно чистим і покритий папером;

      2) на столі повинен знаходитися тільки матеріал для обтягування моделі (папір, матерія), ножиці і клей з пензлем;

      3) руки повинні бути чистими.

      Дотримання цих елементарних правил забезпечить чисту обтяжку моделі.

                    Обтяжку цигарковим папером на емаліт.

Обтяжку цигарковим папером на емаліт роблять в такому порядку. Заготовляють шматок цигаркового паперу з припущеннями 20- 30 мм на сторону. Покривають емалітом нормальної густоти перші два-три відсіки каркаса, тобто поверхня місць приклеювання деталей між першою і третьою нервюрах або між першим і третім шпангоутом. Накладають папір, розправляють її, притискаючи клейові шви, і дають емаліту <схопитися>. Після цього відгинають папір до проклеенного місця, змащують емалітом суміжний відсік і приклеюють папір далі

Таким способом послідовно приклеюють папір до всіх відсіках каркаса, знімають шкіркою надлишки паперу, дають емаліту просохнути і змочують обтяжку водою з пульверизатора.

Необхідно уважно стежити, щоб до склейки каркас не мав первісної крутки і викривлення. Для просушування каркас слід прикріпити до рівної дошки за допомогою притисків. Цим прийомом просушування слід користуватися при будь-якому способі обтягування.

 Оперення. Вимоги до конструкції. Розміщення та кріплення. Навішування рулів висоти, качалки, кути відхилень. Виготовлення оперення.

Опере́ння (оперення літального апарата, стріли, ракети) — аеродинамічні поверхні, які забезпечують стійкість, керованість і балансування літака в польоті. Воно складається з горизонтального (нерухомий чи рухомий стабілізатор з рухомим рулем висоти або рухомий стабілізатор без руля) і вертикального (нерухомий кіль з рухомим рулем напряму) оперення.

До оперення зазвичай відносять і елерони — органи поперечної керованості і балансування.

До основних типів оперення літака належать: однокільове з нижнім розміщенням горизонтального оперення (звичайне), Т- та V-подібні, двокільове. Розміщують оперення літака звичайно на хвостовій частині фюзеляжу літака. Є також літаки лише з вертикальним оперенням на кінцях крила, з горизонтальним оперенням на передній частині фюзеляжу тощо^[

                    саморобні петлі для авіамоделей

                                            

                     Підготовка моделей до обтягування.

    Технологія обтягування авіамоделей полімерними термоусадковими плівками.

Полімерні термоусадочні плівки зручні в роботі, високотехнологічні покриття з поліестеру, які прилипають без бульбашок, перекосу і на довгий час. Кольорове покриття таких плівок допускає застосування високих температур для розгладження і переклеювання без побоювання відділення колірного шару. Кольорове покриття не тьмяніє, його блиск зробить Вашу модель більш привабливою і реалістичною.

    1. Необхідні інструменти

Спеціальний праска.

Модельний фен або будівельний фен для видалення старої фарби.

Одностороння бритва або гострий ніж.

Ножиці.

лінійка

    2. Підготовка поверхності.Не пошкодуйте часу, щоб повністю просушити модель. Зашпаклюйте все вм'ятини й тріщини. Зашкурити поверхню дрібною шкіркою, використовуючи брусок. Повністю очистіть поверхню від пилу протиранням або пилососом. Не фарбуйте і не грунтуйте поверхню перед обклеюванням. Накладайте плівку на чисту деревину.

    3. Установка температури праски

Правильно підібрана температура праски - ключ до швидкого і якісного покриття. Для визначення температури використовуйте термометр. Якщо у Вас немає термометра, скористайтеся простим тестом для установки температури праски.

A) Низька температура 93 градуси - клейовий шар починає прилипати до бальзам.

B) Середня температура 100 градусів - між нижнім і верхнім межею.

C) Висока температура 110 градусів - шматочок плівки, поміщений на праска, починає стискатися морщиться.

Примітка:

Для особливо важких кривих ділянок температуру можна підняти до 120 градусов.Майте на увазі, що температура плавлення плівки близько 130 градусів

    4. Покриття каркасних поверхонь: крило.

Виріжте шматок плівки з запасом 2-3 см. Від країв крила. Відокремте захисну папір. Розмістіть плівку на нижній поверхні крила якомога більш рівномірно. Накладайте плівку клейкою стороною до деревини. Встановіть температуру праски 93 градуси. Кінчиком праски приклейте плівку до лонжерону. Злегка натягніть плівку, щоб переконатись, що вона приклеїлася. Далі приклеюється шматок плівки між лонжероном і передньою кромкою крила. Розташуйте праску паралельно передньому краю крила. Всією поверхнею праски пропрасуйте плівку в напрямку від лонжерона до переднього краю крила, починаючи від заснування і до кінця крила. Не обертайте плівку навколо кромки крила. Таким же чином приклейте плівку на задні дві третини крила. Для кращого результату завжди ведіть праска мінімум за двома нервюрам одночасно.

    5. Покриття закінцівки крила.

Встановлює температуру праски 110 градусів. Натягуючи плівку, проклейте її уздовж кінчика крила. Оскільки плівка при охолодженні стискається, більшість зморшок зникне. Не намагайтеся усунути відразу все зморшки.

    6. Закладення закінцівки крила.

По завершенню обклеювання низу крила обріжте плівку з перекриттям в 5-7 мм. і проклейте праскою. Намагайтеся не пошкодити плівку на крилі

    7. Верхня площина крила.

Процедура покриття верхньої площини крила аналогічно покриттю низу.

Примітка: Виставте спочатку температуру 93 градуси.

    8.Завершеніе оклейкі.После обклеювання нижньої і верхньої площини крила прийшов час вирівняти залишки  зморшок і натягнути плівку. Нагрійте праску до 100 градусів. Тим же самим методом, що використовувався при наклейці плівки на нервюри повторно прогрійте клей до більш високої температури. Це поліпшить якість склейки.

    9. Покриття фюзеляжів.

Виріжте плівку по контуру поверхні з запасом 1 см. Покладіть плівку на поверхні. Встановіть температуру праски 93 градуси. Приклеюйте плівку від центральної лінії до країв фюзеляжу. Обріжти надлишки плівки до 5-6 мм. Підніміть температуру до 110 градусів і завершите розгладження і видалення зморшок. 

    10. Покриття твердих поверхонь.

Процедура схожа на покриття рамних поверхонь за одним винятком. Встановіть температуру праски на 93 градуси. Приклеюйте плівку від центру до країв. Після обклеювання повторіть процедуру при температурі 110.

    11. Корисні поради:

Вогнетривка перегородка моторного відсіку.

Закрийте плівкою весь моторний відсік, щоб уникнути проникнення пального в деревину. Спільно з плівкою можна використовувати стійку до пального фарбу.

    Пінопласт.

Встановіть температуру 93. Для початку спробуйте обклеювання на обрізку матеріалу.

    Очищення.

Будь-яка фарба або клей прилипли до праски можуть бути легко видалені поки він гарячий.

    Внесення виправлень і ремонт.

Для того щоб латка трималася краще на поверхні, обов'язково видаліть сліди моторних масел і пил. Для невеликого отвори, тріщини або проколу застосовують латки на 1,5 - 2,5 см більше розриву. Для більш якісного та красивого ремонту область з розривом вирізають і накладають латку на 6-8 мм ширше отвори.

    Фени

Плівка дуже добре стискається і натягується на поверхні при прогріванні її феном. Але при цьому вона не приклеюється до поверхні, тому обробку феном слід проводити після кроків 4 і 5. При обклеювання каркасної структури обробку феном варто проводити після кроку 8. Для обклеювання рівних твердих поверхонь нагрійте плівку і розгладьте ганчірочкою з 100% бавовни.

 Посадочні пристрої, шасі з хвостовим колесом, З носовим, їх перваги та недоліки під час зльотута посадки. Виготовлення шасі.

    Шасі літального апарату - система опор літального апарату (ЛА), що забезпечує його стоянку, пересування по аеродрому або воді при зльоті, посадці і рулюванні.

Зазвичай являє собою кілька стійок, обладнаних колесами, іноді використовуються лижі або поплавці.

                                Шасі з хвостовою опорою

Шасі з хвостовою опорою (Ан-2)

Основне шасі розташовано попереду центра ваги літака, додаткова стійка - в хвості. Історично ця схема з'явилася раніше інших, тому вважається «класичної».

                            Така схема має низку переваг:

Оскільки додаткова стійка в хвості літака розташована далеко від центру ваги, на неї припадає невелика вага, шасі може бути меншого розміру, ніж якби воно розташовувалася в носовій частині, що покращує аеродинамічні характеристики ЛА.

Оскільки невелика додаткова стійка знаходиться позаду літака, істотно знижується ризик її поломки при пересуванні по грунтових і непідготовленим аеродромах.

Поломка додаткової стійки в разі жорсткої посадки веде до менш серйозних наслідків, ніж поломка носового шасі.

Задертий вгору ніс літака дозволяє встановлювати пропелер більшого діаметру, а також пересуватися по непідготовлених аеродромах без ризику зачепити землю лопатою пропелера.

                            Недоліки цієї схеми:

Надмірне гальмування основним шасі може привести до перекидання літака вперед - капотування.

Оскільки рухома задня стійка знаходиться позаду центру ваги літака, навіть невелика помилка пілотування може привести до занесення хвостовій частині, аж до повного розвороту машини.

Задертий вгору ніс погіршує огляд з кабіни пілотів, а нахил підлоги салону створює труднощі при навантаженні, розвантаженні, а також посадці і висадці пасажирів.

З поширенням бетонних злітно-посадочних смуг і появою реактивної авіації ця схема була практично витіснена схемою шасі з передньою опорою.

                            Шасі з передньою опорою

Основне шасі розташовано позаду центру ваги літака, додаткова стійка - в носовій частині. Найбільш популярна схема в сучасній авіації, що набула поширення з появою реактивних двигунів. Оскільки просторове положення літака на землі і в повітрі однаково, реактивна струмінь від двигунів паралельна землі, що оберігає покриття ЗПС від пошкоджень. Крім того:

Нижче ризик перекидання (капотування) при різкому гальмуванні.

Нижче ризик занесення літака при рулінні або бічному вітрі.

Літак менш схильний до козління, так як розташований перед задніми стійками шасі центр ваги змушує літак приймати більш горизонтальне положення, внаслідок чого зменшується кут атаки і підйомна сила, що діє на літак.

Огляд з кабіни краще, а посадка і висадка пасажирів і обробка вантажів - зручніше і безпечніше.

До недоліків цієї схеми розташування шасі можна віднести:

ризик поломки носової стійки при пересуванні по грунтових і непідготовленим аеродромах, а також при надмірному гальмуванні або жорсткої посадки.

високий ризик аварії при поломці носової стійки, наприклад, в разі невипуску носового шасі або невзяття його на упори.

при добре збалансованої центрівці є ризик завалювання ЛА на хвіст при несприятливому розподілі пасажирів по салону (наприклад, в процесі їх посадки чи висадки), для запобігання чого іноді доводилося вводити невелику додаткову опору в хвості.

                            Інші схеми

Одноколісною шасі використовується для полегшення літального апарату, тому нерідко застосовується на планерах і літаках спеціального призначення. Висотний розвідник Lockheed U-2 володіє однією центральною стійкою шасі, розташованої близько до центру тяжіння, і додаткової стійкою в хвості. На час стоянки для стійкості його підпирають відокремлюваними стійками під крилами.

Чотири головні стійки Boeing B-52 Stratofortress (дві в носовій частині і дві - в задній) дозволяють одночасно поліпшити аеродинаміку крил і витримують велику вагу далекого стратегічного бомбардувальника. Дві додаткові стійки розташовуються в невеликих гондолах на закінцівках крил. Таким чином, ця схема є розвитком «велосипедної» схеми.

Чотири головні стійки Boeing 747 згруповані на відносно невеликій площі позаду центру ваги літака, додаткова стійка - носова. Схожа схема застосовується на іншому тяжкому цивільному літаку - Airbus A380.

Надважкий транспортний літак Ан-225 має 14 основних стійок шасі і дві носові стійки (всього 32 колеса), що дозволяє безпечно садити шестісоттонний літак на звичайні цивільні аеродроми. Стійки згруповані чином, який нагадує звичайну схему з носовою стійкою, але за рахунок надмірності підвищує відмовостійкість.

 21.01.2021  Молодша група

тема: Схеми моделей. Профілі крил. Вимоги до двигунів. Виготовлення робочих креслень моделей. Виготовлення рейок для кромок, лонжеронів, стрингерів.

            КРИЛО І ЙОГО ХАРАКТЕРИСТИКИ

Крило-це основна частина літака, планера і літаючої моделі. Від розмірів і форми крила в плані і в поперечному перерізі залежать льотні якості цих літальних апаратів. Найбільша відстань між кінцевими точками прямого крила називається розмахом крила

            

Поперечний переріз крила, тобто перетин його площиною, перпендикулярної розмаху, називається профілем крила. Розроблено багато різних форм профілів, але всі вони можуть бути розділені на наступні чотири основних види: двоопуклі симетричні, двоопуклі несиметричні, плосковипуклі і увігнуто-опуклі

                    

Найбільшу підйомну силу дають увігнуто-опуклі крила. У двоопуклих крил підйомна сила дещо менше, ніж у увігнуто-опуклих, але зате менше лобовий опір. Крила плосковипуклим перетином займають проміжне місце, тобто підйомна сила і лобове опір у них менше, ніж у увігнуто-опуклих, але більше, ніж у двоопуклих. Найменший лобовий опір мають крила симетричних двоопуклих профілів. Передній край крила, яким воно набігає на повітря, називають передньою кромкою; задній край задньою кромкою, а відстань між ними-хордою крила або хордою профілю. Абсолютна товщина профілю-це відстань від верхньої до нижньої поверхні профілю в перерізі, перпендикулярному хорді.

            

Найбільша товщина зазвичай знаходиться на відстані від носка, Рівному 20-40% хорди. Відносна товщина профілю - це відношення найбільшої товщини до хорди. Її висловлюють у відсотках від довжини хорди. При відносній товщині менше 8% профілі вважають тонкими, від 8 до 12% — середніми і більше 12% — товстими. Чим товщі профіль, тим більше його лобове опір, але зате, як правило, більше і підйомна сила. І навпаки, чим тонше профіль, тим менше його лобовий опір і менше підйомна сила. Середня лінія профілю

            

1-хорда профілю , 2-Нижній обвід , 3-Максимальна увігнутість ,4-середня лінія, 5-верхній обвід це геометричне місце точок, розташованих посередині відрізків, що з'єднують верхню і нижню частини контуру і перпендикулярних Хорді профілю. Кривизною профілю f називають стрілу прогину середньої лінії щодо хорди профілю. Кривизна змінюється по хорді і найбільше значення зазвичай має на відстані від носка, Рівному 15-20% хорди. Відносною кривизною називають відношення максимальної кривизни до хорди. > Відносну кривизну профілю, як і відносну товщину його, задають у відсотках хорди. Кривизна симетричних профілів дорівнює нулю. Форма крил в плані різноманітні

а-трапецієподібна, б-прямокутна , в-еліптична, г-стрілоподібна д — трикутна Часто застосовуються трапецієподібні крила із закругленими кінцями, крила прямокутної форми, рідше-еліптичні крила. У багатьох сучасних літаків крила мають стрілоподібну форму, тобто кінці їх віднесені назад або вперед. Особливе значення має стрілоподібність крила для швидкісних літаків, - та як в цьому випадку лобовий опір літака на надзвукових швидкостях польоту значно менше, ніж у літака зі звичайним крилом.

Кут встанови крила-величина постійна, а кут атаки льотчик за час польоту може змінювати, відхиляючи кермо висоти літака.

                            

        ПРО ДВИГУНИ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ (ДВЗ)

Щоб створити надійний авіаційний двигун, потрібно врахувати багато суперечливих вимог. Він повинен бути потужним і мати малу вагу, повинен бути легким і досить міцним.

Адже ні в якій іншій машині так не небезпечна навіть дрібна поломка, як в авіадвигуні, де вона може загрожувати безпеці польоту. Крім того, авіадвигун повинен бути дуже економічним. Це необхідно перш за все тому, що не можна завантажувати літак надто великою кількістю палива.

Адже завдання літака перевозити по повітрю пасажирів і вантажі, а не паливо для власних двигунів. Двигун першого літака, що піднявся в повітря в 1903 році, розвивав потужність всього лише 12 к.с. (1 к. с. = 735,5 Вт). Цей двигун мав чотири .циліндра, розташованих в ряд.

Такі двигуни назвали рядними. В процесі роботи двигун нагрівається. Щоб уникнути перегріву, його охолоджують. Рядні двигуни охолоджуються рідиною, тому їх і називають двигунами рідинного охолодження. Однак рідина для охолодження, яку доводиться возити на літаку, зменшує корисне навантаження. Інженери вирішили використовувати для охолодження повітря, обтічний двигун в польоті.

Для того щоб двигун віддавав якомога більше тепла, його циліндри розташовують не уздовж напрямку польоту, а поперек, у вигляді променів зірки. Звідси і назва-зіркоподібні двигуни. Для поліпшення охолодження поверхні на циліндрах зіркоподібного двигуна роблять спеціальні реберця. З розвитком авіації зростали вимоги до швидкості літаків, а отже, потрібні були все більш потужні двигуни.

Число циліндрів двигунів збільшувалося - їх стали розташовувати в два ряди у вигляді латинської букви V (V-подібні). З'явилися Дворядні і багаторядні зіркоподібні двигуни. Але, незважаючи на всі старання конструкторів, кожна одиниця додаткової потужності викликала, як правило, збільшення ваги двигуна.

Так тривало до тих пір, поки в практику літакобудування не увійшли реактивні двигуни-двигуни невеликої ваги, що розвивають значну тягу. Двигуни, використовувані в авіаційних моделях, відносяться до мікролітражних і мають всього один циліндр. Це поршневі двигуни; вони працюють на рідкому паливі і входять до групи так званих карбюраторних двигунів. Карбюраторними їх називають тому, що горюча суміш утворюється в спеціальній частині двигуна — карбюраторі.

Широке використання поршневих двигунів для моделей пояснюється тим, що вони універсальні, прості по конструкції і в експлуатації. Компресійний (компресія — стиснення) мікродвигун для моделей (рис. 1) складається з поршневої групи (поршень і циліндр) і кривошипного механізму, в який входять колінчастий вал і шатун, що перетворює поступальний рух поршня в обертальний рух вала.

Всі ці деталі монтуються в корпусі, званому картером. Робочий процес двигуна внутрішнього згоряння складається з чотирьох циклів: впуску горючої суміші, її стиснення, згоряння робочої суміші і випуску продуктів згоряння. Двигуни внутрішнього згоряння бувають чотиритактні і двотактні. Для авіаційних моделей використовуються двотактні. Розглянемо процес роботи двотактного двигуна (рис. 2).

При переміщенні поршня в верхнє крайнє положення, зване верхньою мертвою точкою (ВМТ), в порожнині під поршнем створюється розрідження. Створювана таким чином різниця тисків сприяє наповненню порожнини картера горючою сумішшю. При русі поршня вниз робоча суміш стискається і по перепускному каналу проходить через перепускне вікно гільзи в циліндр над поршнем, де відчуває подальше стиснення рухомим вгору поршнем (рис. 2, /). Стиснута до певних меж, робоча суміш самозаймається.

Згорілі гази, розширюючись, з силою тиснуть на поршень і змушують його рухатися вниз, повертаючи колінчастий вал двигуна. Так відбувається робочий хід поршня. Під час руху поршня вниз спочатку відкривається випускне вікно, а потім перепускне, або продувне.

Відпрацьовані гази виходять через випускне вікно, а через продувне вікно робоча суміш під тиском рухомого поршня спрямовується в робочий об'єм над поршнем і допомагає виходу відпрацьованих газів (рис. 2, //). Таким чином, в двотактному двигуні протягом одного такту, тобто при переході поршня від нижньої мертвої точки (НТМ) до верхньої, над поршнем відбувається стиснення робочої суміші, а під поршнем всмоктування горючої суміші в картер двигуна.

Протягом іншого такту, тобто при ході поршня від ВМТ до НМТ, над поршнем здійснюється робочий хід і продування, а під поршнем попереднє стиснення робочої суміші. Карбюратор готує робочу суміш, дозує і розпорошує паливо. Повітря, що всмоктується в картер через всмоктуючий патрубок в місці розташування жиклера (в найбільш вузькому місці), створює розрідження, під дією якого паливо з бака спрямовується в жиклер і випливає через отвір, регульоване голкою.

У патрубку воно розпорошується і змішується з повітрям, утворюючи горючу суміш, яка при подальшому русі заповнює картер двигуна. Обертаючи голку (див. 1), можна міняти прохідний перетин жиклера, а отже, і кількість палива, що надходить в патрубок карбюратора, збагачуючи або збіднюючи горючу суміш паливом.. Обертаючи гвинт 10 регулювання ступеня стиснення і змінюючи кількість палива, що надходить, можна змінювати частоту обертання валу двигуна і повітряного гвинта і домагатися бажаної швидкості їх обертання.

Якщо відрегульований на землі режим роботи двигуна в польоті змінюється в гіршу сторону, то це означає, що відбувається збіднення або збагачення суміші в режимі подачі палива. В цьому випадку регулювати режим подачі палива слід зміною кута зрізу дренажної трубки на паливному баку (рис. 3) по відношенню до набігає потоку, тобто зміною піддавання палива на вході в двигун.

При збагаченні суміші кут зрізу необхідно зменшити при збідненні-збільшити. Паливний бак-важливий елемент в паливній системі двигуна. Баки бувають різних конструкцій і виготовляються з різних матеріалів. Для виготовлення жорстких баків (їх конструкція показана на малюнку) використовують жесть, латунь, для м'яких — еластичну гуму або пластмаси, стійкі до впливу палив.

Приступаючи до складання паливної суміші для двигуна, потрібно пам'ятати наступне. Для суміші слід підготувати чистий посуд з герметичними пробками.

Готову суміш треба відфільтрувати. Компоненти суміші для компресійних двигунів з'єднують в такому порядку: касторове і мінеральне масло розчиняють в ефірі, потім додають гас або соляровое масло, і, в останню чергу — присадки.

Присадки-це речовини, що сприяють підвищенню потужності двигуна. Для компресійних двигунів в якості присадок використовують амілнітрит і нітробензол.