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

Оперення (оперення літального апарату, ракети) - сукупність аеродинамічних поверхонь, що забезпечують стійкість, керованість та балансування літака в польоті. Складається з горизонтального та вертикального оперення. Оскільки всі ці елементи розташовані в хвостовій частині, вони також відомі як хвостове оперення.

Основні вимоги до оперення:

1. забезпечення високої ефективності при мінімальному лобовому опорі та найменшій масі конструкції;
2. можливо менше затінення оперення іншими частинами літака - крилом, фюзеляжем, гондолами двигунів, а також однієї частини оперення;
3. відсутність вібрацій та коливань типу флаттера та бафтингу;

Горизонтальне оперення (ГО)

Забезпечує подовжню стійкість, керованість та балансування. Горизонтальне оперення складається з нерухомої поверхні - стабілізатора і шарнірно підвішеного до нього керма висоти. У літаків з хвостовим розташуванням горизонтальне оперення встановлюється у хвостовій частині літака – на фюзеляжі або на вершині кіля (T-подібна схема).

У схемі "качка" оперення розташовується в носовій частині літака перед крилом. Можлива комбінована схема, коли у літака з хвостовим оперенням ставиться додаткове переднє оперення - схема з ПГО (переднє горизонтальне оперення), що дозволяє використовувати переваги обох зазначених схем. Схеми "безхвостка", "літаюче крило" горизонтального оперення не мають.

Нерухомий стабілізатор зазвичай має фіксований кут установки щодо поздовжньої осі літака. Іноді передбачається регулювання цього кута землі. Такий стабілізатор називається переставним.

На важких літаках для підвищення ефективності поздовжнього управління кут установки стабілізатора за допомогою додаткового приводу може змінюватися в польоті, зазвичай на зльоті та посадці, а також балансування літака на заданому режимі польоту. Такий стабілізатор називається рухомим.

На надзвукових швидкостях польоту ефективність керма висоти різко знижується. Тому у надзвукових літаків замість класичної схеми ГО з кермом висоти застосовується керований стабілізатор (ЦПГО), кут установки якого регулюється льотчиком за допомогою командного важеля поздовжнього керування або бортового комп'ютера літака. Кермо висоти у цьому випадку відсутнє.

Вертикальне оперення (ВО). Кіль

  Забезпечує літаку колійну стійкість, керованість та балансування щодо вертикальної осі. Воно складається з нерухомої поверхні - кіля і шарнірно підвішеного до нього керма напряму.

Цільноповоротне застосовується дуже рідко . Ефективність ВО можна підвищити шляхом установки форкіля - переднього напливу в кореневій частині кіля, або додатковим гребенем підфюзеляжу. Інший спосіб - застосування кількох (зазвичай не більше двох однакових) кілей. Непропорційно великий кіль, або два кільки — часто ознака надзвукового літака для забезпечення колійної стійкості на великих швидкостях.

 Засоби аеродинамічного балансування літака

Будь-який режим польоту літака, як правило, виконується з відхиленими кермами, що забезпечує врівноваження - балансування - літака щодо його центру мас. Зусилля, що виникають при цьому, на органах управління в кабіні прийнято називати балансувальними. Щоб даремно не втомлювати льотчика і позбавити його цих непотрібних зусиль на кожній рульовій поверхні встановлюється триммер, що дозволяє повністю знімати балансувальні зусилля.

Тример конструктивно повністю ідентичний сервокомпенсатор і також шарнірно підвішується в хвостовій частині керма, але, на відміну від сервокомпенсатора, має додаткове ручне або електромеханічне управління. Льотчик, відхиляючи триммер у протилежну відхилення керма, домагається врівноважування керма на заданому куті відхилення при нульових зусиллях на командному важелі. У деяких випадках використовується комбінована поверхня триммер-сервокомпенсатор, який при включенні приводу працює як триммер, а при відключеному виконує функції сервокомпенсатора.

Слід додати, що триммер може використовуватися лише в таких системах керування, в яких зусилля на командних важелях безпосередньо пов'язані з шарнірним моментом керма - системи механічного безбустерного керування або системи оборотних бустерів. У системах з незворотними бустерами - гідропідсилювачами - природні зусилля на огранах управління дуже малі, і для імітації льотчику "механічного управління" додатково створюються пружинними завантажувальними механізмами і від шарнірного моменту керма не залежать. У такому випадку тримери на кермах не ставляться, а балансувальні зусилля знімаються спеціальними пристроями механізмами ефекту тримування, встановленими в проводці управління.

Іншим засобом балансування літака в режимі польоту, що встановився, може служити переставний стабілізатор. Зазвичай такий стабілізатор кріпиться шарнірно на задніх вузлах підвіски, а передні вузли з'єднуються з силовим приводом, який, переміщуючи носову частину стабілізатора вгору або вниз, змінює кути установки в польоті. Підбираючи потрібний кут установки, льотчик може врівноважити літак за нульового шарнірного моменту на кермі висоти. Цей стабілізатор забезпечує і необхідну ефективність поздовжнього управління літака на зльоті та посадці.

 Гвинти змінного кроку, призначення. Виготовлення лопатей, балансування.

У повітроплаванні,  зі змінним кроком гребного гвинта є тип повітряного гвинта з лопатями, які можуть обертатися навколо своєї поздовжньої осі, щоб змінити крок лопаток. Гвинт регульованого кроку – це гвинт, крок якого регулюється пілотом вручну. Як альтернатива, гвинт з постійною частотою обертання - це гвинт, в якому пілот встановлює бажану частоту обертання двигуна (об/хв), а крок лопатей регулюється автоматично без втручання пілота, тому швидкість обертання залишається постійною. Пристрій, який регулює крок гребного гвинта і, отже, швидкість, називається регулятором гребного гвинта або пристрій постійної швидкості .

Реверсивні гребні гвинти - це, у яких крок може бути встановлений на негативні значення. Це створює зворотну тягу для гальмування або руху назад без необхідності змінювати напрямок обертання валу.

Деякі літаки мають гвинти, регульовані із землі, проте вони не зважають на регульований крок. Вони, як правило, можна знайти тільки на легких літаках та надлегких.

Перші гребні гвинти були фіксованого кроку, але ці гребні гвинти неефективні у низці умов. Якщо кут лопаті гвинта встановлений так, щоб забезпечити хороші характеристики зльоту та набору висоти, гвинт буде неефективним у крейсерському польоті, тому що лопата буде під занадто низьким кутом атаки. І навпаки, гвинт, налаштований на хороші крейсерські характеристики, може затихнути на низьких швидкостях, тому що кут атаки буде занадто великим.

Гвинт із регульованим кутом нахилу лопатей більш ефективний у різних умовах. Повітряний гвинт із змінним кроком може мати майже постійний ККД у широкому діапазоні швидкостей польоту. 

Менший кут атаки вимагає найменшого моменту, що крутить, але найбільшої кількості обертів за хвилину, тому що гвинт не переміщає багато повітря при кожному обороті. Це схоже на автомобіль, який працює на зниженій передачі. Коли автомобіліст досягає крейсерської швидкості, вони уповільнюють двигун, перемикаючись на вищу передачу, при цьому виробляючи потужність, достатню для руху автомобіля. У літаку це досягається за рахунок збільшення кута атаки гвинта. Це означає, що пропелер переміщує більше повітря за один оберт і дозволяє двигуну обертатися повільніше при переміщенні еквівалентного об'єму повітря, таким чином підтримуючи швидкість.

Ще одне застосування гребних гвинтів зі змінним кроком – це опора на лопаті гребного гвинта для зменшення лобового опору. Це означає обертання лопат так, щоб вони дивилися прямо вперед. У багатомоторному літальному апараті, якщо один двигун виходить з ладу, його можна перенаправити, щоб зменшити лобовий опір, щоб літак міг продовжувати політ, використовуючи інший двигун (і). У літаках з одним двигуном, якщо двигун виходить з ладу, флюгування гвинта зменшить опір і збільшить дальність ковзання, надаючи пілоту більше варіантів того, де здійснити вимушену посадку.

Для зміни кроку використовуються три методи: тиск олії, відцентрова вага або електромеханічне керування.

Тиск моторного масла є звичайним механізмом, що використовується в комерційних гвинтових літаках та двигунах Continental та Lycoming, встановлених на легких літаках. У літаку без блоку постійної швидкості (CSU) пілот керує кроком лопатей гвинта вручну, використовуючи тиск олії.

Альтернативно або додатково відцентрові вантажі можуть бути прикріплені безпосередньо до гребного гвинта, як на Яковлівському Як-52. Перші спроби створення пропелерів з постійною швидкістю були названі повітряними гвинтами з противагою, які рухалися механізмами, що працюють за рахунок відцентрової сили. Їхня робота ідентична відцентровому регулятору, використовуваному Джеймсом Ваттом для обмеження швидкості парових двигунів. Ексцентрикові вантажі встановлювалися поруч зі спіннером або всередині нього, утримуючись пружиною. Коли гвинт досягне певного числа обертів за хвилину, відцентрова сила змусить вантажі розгойдуватися назовні, що приведе в рух механізм, що закручує гвинт до крутішого кроку. Коли гвинт уповільнюється, частота обертання зменшується настільки, щоб пружина штовхала вантажі назад, вирівнюючи гвинт на менший крок.

Невеликі сучасні двигуни з блоком постійної швидкості (CSU), такі як Rotax 912 можуть використовувати або традиційний гідравлічний метод, або електричний механізм управління кроком.

Гідравлічне управління може бути дуже дорогим і громіздким для мікролегків. Натомість вони можуть використовувати пропелери, які активуються механічно або електрично.

 Посадочні пристрої, шасі з хвостовим колесом, з носовим, їх перевага та недоліки під час зльоту  та посадки. Виготовлення шасі.

Схеми розташування шасі літальних апаратів поділяються на три основних типи залежно від розташування головних та допоміжних опор щодо центру тяжкості літального апарату:

з хвостовою опорою

з передньою опорою

велосипедного типу

Шасі з хвостовою опорою

Основне шасі розташоване попереду центру тяжіння літака, додаткова стійка – у хвості. Історично ця схема з'явилася раніше за інші, тому вважається «класичною».

Така схема має ряд переваг:

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

Оскільки невелика додаткова стійка знаходиться за літаком, істотно знижується ризик її поломки при пересуванні по грунтових і непідготовлених аеродромах.

Поломка додаткової стійки у разі жорсткої посадки веде до менших наслідків, ніж поломка носового шасі.

Задертий вгору ніс літака дозволяє встановлювати пропелер більшого діаметра, а також пересуватися непідготовленими аеродромами без ризику зачепити землю лопатою пропелера.

Недоліки цієї схеми:

Надмірне гальмування основним шасі може призвести до перекидання літака вперед – капотування.

Оскільки задня стійка рухається позаду центру тяжіння літака, навіть невелика помилка пілотування може призвести до занесення хвостової частини, аж до повного розвороту машини.

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

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

(Ан-2)

Шасі з передньою опорою

Основне шасі розташоване за центром тяжіння 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 та в повітрі однаково, реактивний струмінь від двигунів паралельний землі, що оберігає покриття ВПП від пошкоджень. Крім того:

    Нижче ризик перекидання (капотування) при різкому гальмуванні.

    Нижче ризик занесення літака при неакуратному рулюванні або бічному вітрі.

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

    Огляд з кабіни кращий, а посадка та висадка пасажирів та обробка вантажів – зручніше та безпечніше.

До недоліків цієї схеми розташування шасі можна віднести:

ризик поломки носової стійки при пересуванні по ґрунтових та непідготовлених аеродромах, а також при надмірному гальмуванні або жорсткій посадці.

високий ризик аварії при поломці носової стійки, наприклад, у разі невипуску носового шасі або непостановки на упори.

при добре збалансованому центруванні є ризик завалювання ЛА на хвіст при несприятливому розподілі пасажирів по салону (наприклад, у процесі їх посадки або висадки), для запобігання чого іноді доводилося вводити невелику додаткову опору в хвості (Іл-62).

Носове шасі A320 спалахнуло при посадці в аеропорту Лос-Анджелеса (2005)

Шасі велосипедного типу

Основні стійки розташовані в поздовжній площині літака, одна за другою. Додаткові стійки розташовуються з боків фюзеляжу або під крилами. Така схема дозволяє створити більш аеродинамічно досконале крило без потовщень для гондол шасі, але висуває більш високі вимоги до навичок пілотування, тому частіше застосовується на військових літаках.

Крім того, використання цієї схеми дозволяє полегшити літак і сконцентрувати його основну масу ближче до центру тяжіння, що позитивно впливає на стабільність літака. Це особливо важливо для літаків вертикального зльоту та посадки, тому ця схема застосована на Як-36 та всьому сімействі «Харрієрів».

AV-8A Harrier

Інші схеми

Одноколісне шасі використовується для полегшення літального апарату, тому нерідко застосовується на планерах (наприклад, Антонов А-15) та літаках спеціального призначення. Висотний розвідник Lockheed U-2 має одну центральну стійку шасі, розташовану близько до центру ваги, і додаткову стійку в хвості. На час стоянки для стійкості його підпирають стійками, що відокремлюються, під крилами.

Lockheed U-2

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

Boeing B-52 Stratofortress

Чотири головні стійки Boeing 747 згруповані на відносно невеликій площі за центром тяжіння літака, додаткова стійка — носова. Така схема застосовується іншому важкому цивільному літаку — Airbus A380.

Boeing 747

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

Ан-225

Повітряний гвинт . Побудова шаблонів.

Надати форму лопаті гвинта для гумомоторної авіамоделі досить складно, але цю роботу можна полегшити, якщо скористатися найпростішим стапелем. Їм може бути будь-який предмет домашнього побуту, що має форму циліндра, наприклад, пляшка відповідних розмірів, графин. Розпарте дерев'яну заготівлю в гарячій воді і прибинтуйте до стапеля, от і все.

Зрозуміло, товщина заготовки повинна перевищувати товщину майбутньої лопаті на величину припуску остаточну її обробку. Сушити заготівлю слід не менше двох діб, і лише потім її можна знімати зі стапелі. Для прискорення сушіння між стапелем та дерев'яною пластиною рекомендується прокласти паперову серветку або аркуш газетного паперу.

Наступний варіант.

Стапель повітряного гвинта можна зробити з цілісного шматка пінопласту або набірний, так простіше. Гвинт виготовлений з вугільної нитки. Але замість нитки можна використовувати бальзу перетином 1х1 мм. Одна така лопать при довжині 200 мм важить 100 мг. Вугільний гвинт при діаметрі 400 мм можна зробити 180 мг (природно з мікроплівкою), а бальзова виходила десь 250 мг. І вугільна набагато більш пружна, це важливо особливо на старті, коли гвинт працює на максимальному моменті.

 Стійкість та маневреність. Поздовжня стійкість. Ефективність механізації крила та керування. Виготовлення фюзеляжу.

         Що таке стійкість польоту і як вона забезпечується

Перш ніж говорити про сили, що дозволяють зберігати стійкість польоту літака, планера або моделі у повітрі, розглянемо коротко що таке стійкість взагалі. Існують три види рівноваги: ​​стійке, нестійке та байдуже. При стійкому рівновазі тіло, виведене зі становища рівноваги будь-якої зовнішньої силою, прагне повернутися до колишнього становища. після того, як сила, що порушила рівновагу, перестане діяти.

Якщо ж за невеликого відхилення тіло прагне ще більше відхилитися від положення рівноваги, то така рівновага називається нестійкою. Якщо тіло залишається в рівновазі в будь-якому положенні, яке воно поставлене зовнішньою силою, то така рівновага прийнято називати байдужим (прикладом може служити колесо, надіте на вісь). Як бачимо, стійкість—це здатність тіла самостійно повертатися у колишнє положення рівноваги, порушене будь-якої зовнішньої силою після припинення її дії.

Стійкість тіл, у тому числі і літального апарату, залежить від взаємного положення центру тяжкості тіла і точок докладання сил, що діють на нього. Згадаймо, що таке центр тяжкості. Будь-яке тіло ми можемо уявити, що складається з незліченної множини частинок, кожна з яких з деякою силою притягається Землею до її центру. Оскільки земний радіус дуже великий, можна вважати, що це сили паралельні. Рівнодіюча їх, спрямована до центру Землі, і дасть нам силу тяжіння G з якою Земля притягує тіло. Точка застосування цієї рівнодіючої не змінює свого місця, хоч би яке становище у просторі тіло не займало (рис. 20)

Ця точка і називається центром тяжкості (ЦТ). Центр тяжкості літака, як будь-якого іншого виду літальних апаратів, повинен лежати в площині його симетрії.

 Наприклад, що автомобіль має бути дуже стійким, інакше на ньому небезпечно їздитиме. Забезпечення стійкості літака ще важливіше завдання. Зробити стійким літак важче, тому що повітряне середовище дуже рухоме і в ньому завжди є пориви вітру різного напрямку, що породжують сили, які порушують стійкий рух.

Літак у повітрі під дією цих сил може здійснювати різні складні обертальні рухи навколо свого центру важкості. Ці обертальні рухи можуть відбуватися щодо кожної із пов'язаних з літаком уявних осей хх, уу і мм, що проходять через його центр тяжіння.

Відповідно існують три види стійкості: поздовжня - щодо осі ZZ; поперечна, або бічна, щодо осі ХХ; стійкість шляху - щодо осі УУ. Як реальних літаків, планерів та інших літальних апаратів, так їх моделей найбільш важлива поздовжня стійкість 

Вона забезпечується певним положенням фокусу літака щодо центру важкості. Фокусом літака називається точка докладання рівнодіючої прирощень підйомної сили крила та горизонтального оперення (прирощення - додаткова сила). Центр тяжкості стійкого літака має бути попереду фокуса.

У цьому випадку, скажімо при вертикальному пориві , при збільшенні кута атаки (/ а) виникає прирощення підйомної сили (/ Y), яке створює відновлюючий момент М (сх), спрямований на зменшення кута атаки і повернення літака до вихідного режиму. Стійкість літаючої моделі повинна забезпечуватися автоматично без зміни положення керма. Для прямолінійного руху необхідно щоб всі сили, що діють на модель, знаходилися в рівновазі. Модель буде стійкою, якщо після припинення впливу зовнішньої сили (наприклад, вітру), що порушила рівновагу, вона автоматично знову повернеться в положення рівноваги.

Цього можна досягти певною центровкою моделі, зміщенням ЦТ вперед до носової кромки крила та відповідним підбором розмірів, положення та кута установки несучих та стабілізуючих поверхонь. Для того щоб краще зрозуміти питання стійкості польоту, проробимо нескладні досліди з паперовими крилами. Зробимо крило з паперу. Але чи полетить і як полетить (стійко чи ні) залежатиме від виконання перелічених вище умов.

Так, наприклад, якщо ми візьмемо аркуш паперу, виріжемо з нього крило (смужку довжиною 12 і шириною 6 см) і кинемо його в повітря, то наше крило не полетить - воно, безладно перекидаючись, падатиме вниз. А тепер зробимо інакше: виріжемо з паперу квадрат, кожна сторона якого дорівнює 12 см, і зробимо з нього нове крило. По одній стороні квадрата зігнемо смужку шириною близько 1 см, а потім перегнемо цю смужку 5 разів.

перегнемо смужку п'ять разів

плавним поштовхом пустим крило вперед

правильне центрування на першій третині крила

Складену таким чином частину квадрата прогладимо, щоб складки не розкривалися. За розмірами і формою нове крило стало тепер так само, як і перше, тільки один край (бік) його ми зробили важче. Вважатимемо цей край переднім. Тепер трохи перегнемо середину крила так, щоб обидва його кінці трохи піднялися вгору. Такий вигин поперек крила створює симетричне відхилення його обох половин (кінців крила) від горизонтальної площини, зване кутом поперечного V («ве»). Візьмемо крило пальцями, піднімемо його на висоту плеча і трохи штовхнемо вперед. Крило полетить далеко та плавно. Воно ніби ковзає повітрям обтяженою передньою кромкою вперед.

Давайте розберемося, чому друге крило літає, а перше перекидається. Встановимо перше, що не літало крило на кінчиках двох пальців. Крило врівноважиться лише тоді, коли кінці пальців підпиратимуть його точно посередині. Друге крило, що літало, врівноважується інакше: так як його передня кромка важча, потрібно зрушити крило так, щоб пальці розташувалися ближче до передньої кромки. Наше друге крило літає тому, що в результаті обтяження передньої кромки крила центр його тяжкості перемістився від середини вперед, а завдяки куту поперечного V опустився вниз і стало виконуватися розглянута умова.

Якщо занадто збільшити вантаж (наприклад, зробити ще сьомий і восьмий згини), він потягне крило сильніше і змусить його швидко падати носом вперед. Якщо ж зробити менше згинів, полегшивши цим передню кромку, то крило почне падати плашмя. Таким чином, для польоту крила, моделі, реального літака або планера потрібне правильне центрування.

 Матеріали та инструменти для виготовлення моделей. Синтетичні плівки. Повітряний гвинт.

МІКРОПЛІВКА ДЛЯ КІМНАТНИХ АВІАМОДЕЛЕЙ І ЇЇ ВИГОТОВЛЕННЯ

Обтягують кімнатні моделі літака найтоншим матеріалом — мікроплівкою, маса 1 м2 якої 0,2—0,3 г. Маса 1 м2 найтоншого цигаркового паперу — 10—15 г. Виготовлення мікроплівки та обтяжка кімнатних моделей — один із найважливіших процесів у їх будівництві.

Для виготовлення мікроплівки потрібно мати: ванну розміром 400 X 600 мм (можна використовувати фотографічну ванну розміром 500 X 600 мм) з глибиною не менше 40 мм, п'ять-шість знімачів мікроплівки з води, виготовлених з мідного або алюмінієвого дроту діаметром 3-4 мм , посуд для розчину, чисту скляну пляшечку об'ємом 200-250 г з вузьким і довгим шийкою.

Основним вихідним матеріалом для мікроплівки є будь-які нітролаки (АН-1, АН-2), нітрофарби (біла, червона та ін.), нітроклей (АК-20) або нітроклей для шкіри. Крім того, можна використовувати розведені ацетоном або розчинниками РДВ та КР-36 лаки для нігтів або колодіум. Для отримання мікроплівки застосовують такі прості склади, розроблені нашими авіамоделістами.

1-й склад:

Аеролак...................................15 частин

Ацетон або розчинник ......5 частин

Касторова олія.................. 0,5 частини

Касторове масло, що міститься в цьому складі, надає мікроплівці м'якість та еластичність.

2-й склад:

Аеролак................. 10 частин

Розчинник..........5 частин

Цей склад - найпростіший, дає суху та легку мікроплівку. Частини моделі, обтягнуті нею, не коробляться і змінюють своєї форми. Останнім часом він став найбільш уживаним.

3-й склад:

Аеролак......................12 частин

Колодіум...................4 частини

Ацетон .........................2-4 частини

Касторова олія ......1 частина

Мікропленка 3-го складу міцніша і легша, ніж 1-го або 2-го. На неї мало діє зміна температури.

Касторове масло у складі будь-якого розчину робить мікроплівку липкою. Зі збільшенням кількості олії липкість зростає. При дотику до неї пальцями або дотику моделі до чогось така мікроплівка прилипає і відірвати її без пошкодження неможливо. Складаючи розчин, будемо мати на увазі, що всі застосовувані рідини повинні бути негустими, тобто вільно виливатися і текти тонким струмком.

Вони повинні бути також, безумовно, чистими, без будь-яких сторонніх домішок. Приступимо до виготовлення мікроплівки. Візьмемо чисту пляшечку. Наллємо в неї 50-60 г ацетону, додамо 5-6 крапель касторової олії і ретельно збовтаємо, щоб суміш стала однорідною. У рідину, що вийшла, додамо 150 г аеролака. Закриємо посудину пробкою і почнемо плавно катати по столу доти, поки в пляшці знову не утворюється однорідна рідина.

Тепер збовтувати пляшечку не можна, тому що в розчині вийдуть бульбашки повітря, які при виготовленні плівки будуть давати дірочки. Навпаки, поставимо розчин на 30-40 хв. Якщо суміш відстоюватиметься доба, то її якість тільки покращиться, тому що рицинова олія для повного свого розчинення і з'єднання з іншими рідинами вимагає тривалого часу. Поки розчин відстоюється, приготуємо ванну і воду.

Воду наллємо кімнатної температури та стільки, щоб знімач був весь під водою. Якщо воду взяти холодніше, ніж кімнатної температури, мікроплівка не вийде тонкою, довго сохне. Тепла вода дуже швидко сушить розчин, і віна не встигає розтікатися.

Зануривши знімач у воду, візьмемо пляшечку з розчином і почнемо виливати суміш безперервним струмком, рухаючи пляшечку над водою на висоті 3-5 см по всій довжині ванни. Коли вся поверхня води придбає райдужне забарвлення, мікроплівці, що утворилася, дамо застигнути протягом 3-5 хв. Після цього її можна знімати. Піднімемо знімач за ручку так, щоб він усіма краями торкнувся мікроплівки.

Виймемо його, надавши похило положення для стоку води. Щоб мікроплівка не підвернулась, утворивши другий шар, що звисає по периметру зайву плівку вільною рукою покладемо в кілька шарів уздовж дроту. Якщо краї все ж таки підвернулися і прилипли до основної плівки, обережно зрушимо їх пальцем до дроту, поки плівка сира.

Руки при цьому мають бути мокрі. Якщо мікроплівка зірвалася зі знімача, то пробувати знову, натягнути її на знімач марно, з цього нічого не вийде. Вийняту з води мікроплівку на знімниках підвісимо для просушування. Вішати знімники треба акуратно, без різких поштовхів, оскільки покрита краплями води мікроплівка ще недостатньо міцна і може порватися.

Сохнути мікроплівка повинна не менше 5-6 год. Не можна приступати до виготовлення нової плівки, перш ніж видалені залишки колишньої. Це легко зробити, протягуючи по поверхні води лист цигаркового паперу. Виливаючи у ванну більшу або меншу кількість розчину, можна отримати мікроплівку різної товщини. Потрібну товщину мікроплівки авіамоделісти визначають за її кольором.

Залежно від своєї товщини мікроплівка відбиває червоні промені, зелені, фіолетові, блакитні тощо, офарблюючись у цей колір. Таких кольорів ми можемо спостерігати при виготовленні мікроплівки кілька: Ледь помітний сталевий відтінок - дуже тонка і прозора мікроплівка. Зняти її майже неможливо блакитно-фіолетовий колір - найтонша з тих, що можна отримати Золотистий колір - наступна за величиною мікроплівка.

Червоно-зелений колір-мікроплівка середньої величини Зелений відлив-досить товста мікроплівка Мікроплівку блакитно-фіолетового і золотистого кольору використовують для обтяжки хвостового оперення і крил у легких моделей. Мікроплівка червоно-зеленого кольору - найпоширеніша. Нею обтягують крила, хвостове оперення, фюзеляж, лопаті гвинта. Товсту мікроплівку виготовляють рідко. Вона служить для обтяжки гвинтів та фюзеляжів у великих моделей. Товщина мікроплівки залежить не тільки від кількості вилитого на поверхню води розчину та температури води, а й від густоти розчину. Чим він рідше, тим тонше виходить мікроплівка. Якщо мікроплівка робиться за першим рецептом і повільно засихає, значить, у складі занадто багато рицинової олії.

Швидко висихаюча плівка, навпаки, містить недостатньо рицинової олії. Мікропленка 2-го складу виготовляється так само, як і 1-го. Вона не прилипає, але на воді швидко сохне і кривиться. Тому при висиханні мікроплівку 2-го складу розгладжуватимемо і розправлятимемо руками. Отримавши мікроплівку, перевіримо її якість.

Частим і суттєвим недоліком є ​​тріщини на поверхні, по них мікроплівка лопатиметься. Причина тріщин у тому, що розчин погано розмішаний. Другий частий недолік - нерівномірна товщина, про що свідчить часта зміна кольорів. Причина нерівномірної товщини також у поганому перемішуванні розчину.

 Кріплення двигуна, моторами, розміщення двигуна. Виготовлення фюзеляжу.

            Конструкція фюзеляжу та моторами.

Фюзеляж-основна частина моделі. На фюзеляжі монтуються крило, хвостове оперення та моторама для двигуна. Розрізняються плоскі та об'ємні фюзеляжі. Констукція плоских фюзеляжів показано на рис.

Їхня товщина може бути 8-15 мм. Для стійкої роботи двигуна необхідно жорстке і надійне місце кріплення двигуна-мотораму підсилюють брусками або накладками. Найбільш поширений спосіб кріплення двигуна за допомогою гвинтів та металевих втулок з різьбленням вклеєних у мотораму. рис

Плоскі фюзеляжі зазвичай застосовують при виготовленні простих тренерувальних моделей або напівкопій. Найпростіший фюзеляж рис складається з трез пластин фанери, які після попередньої обробки з'єднують разом і обробляють по контуру. Фюзеляж тренувальної моделі, виготовлений з приклеєними брусками моторами, показаний на рис.

 Плоский фюзеляж комбінованої конструкції показано малюнку. Основу його состовляет моторама 1, до якої приклеєні дві боковини 2. Хвостова частина фюзеляжу виконана з двох рейок 3, між якими вклеєні розкоси 4

Об'ємний фюзеляж характерні для моделей складної конструкції, наприклад, моделі-копії.

На малюнку показаний набірний фюзеляж, що складається зі шпангоутів 1, і стрінгерів 3, Моторама в цьому випадку утворена двома брусочками 4, вклеєними в силові шпангоути. Для отримання гладкої зовнішньої поверхні фюзеляж обклеюють тонким шпоном або вставляють у клітини, утворені шпангоутами та стрінгери шматочки з легких матеріалів, наприклад пінопласт.

 Конструкція довбаного фюзеляжу показана на рис. Моторама такого фюзеляжу виготовлена ​​з деревини твердої породи, до якої кріпиться верхня частина 2, нижня 3 і капот 4.

 Регулювальні та тренувальні запуски моделей

Як правило, регулювання будь-якої моделі починається із запусків моделі на планування. Не закручуючи резиномотор, візьмемо модель за силову рейку фюзеляжу і легким плавним поштовхом правої руки запустимо її з невеликим нахилом носа. Якщо модель йде вгору, а потім падає на хвіст, зменшимо кут атаки крила або збільшимо позитивний кут атаки стабілізатора.

У першому випадку обережним рухом опустимо передню вертикальну стійку крила у стійку силової рейки фюзеляжу, у другому – опустимо хвостову балку вниз. Якщо модель йде вниз, навпаки, трохи збільшимо кут атаки крила або зменшимо кут атаки стабілізатора. При пробних запусках планування модель може завертати убік. Цей дефект усувається необхідною установкою кіля. Відрегулювавши модель на планування, можна розпочати регулювальні запуски із закрученим резиномотором.

Для першого запуску гумомотор закрутимо на 100 - 150 оборотів. Закручувати гумомотор можна за гвинт, дотримуючись обережності, щоб його не пошкодити. При цьому модель тримають лівою рукою за силову рейку фюзеляжу біля підшипника або за підшипник. Але найзручніше і безпечніше для моделі закручувати резиномотор спеціальною машинкою, зробленою з набору шестерень, з відношенням редуктора 1:10 або 1:15.

Яку машинку можна зібрати з механізму старого будильника. Закручують гумомотор із заднього кінця, надівши його на гачок машинки. Закрутивши гумомотор, візьмемо модель правою рукою за силову рейку фюзеляжу під крилом, лівою – за кінець гвинта. Відпустивши ліву руку і давши гвинту розкрутитись, випустимо модель із правої руки.

Якщо модель різко набирає висоту, а потім втрачає швидкість і падає на хвіст, спіймаємо її і, зігнувши передній кінець силової рейки або підшипник, нахилимо гвинт вниз. Якщо модель знову летить нагору, ще більше збільшимо кут нахилу осі гвинта. Добившись плавного польоту з набором висоти на малих оборотах, можна переходити на польоти з більшою закруткою гумомотора. Якщо модель погано набирає висоту, додамо одну-дві нитки гуми.

Якщо цього буде мало для набору висоти, значить, згинається силова рейка від натягу резиномотора. Для усунення цього дефекту прив'яжемо до носика рейки і простягнемо до заднього гачка через шовкову нитку стійки. Вона не даватиме рейці згинатися, і модель стане добре набирати висоту. Кімнатна модель літака при повному закручуванні резиномотора повинна повільно набирати висоту і довго літати під стелею в залі, що має висоту приблизно на два поверхи.

Після польоту під стелею правильно відрегульована кімнатна модель опускається повільно. У авіамоделіста, особливо на змаганнях, завжди має бути в запасі свіжий гумомотор, а то й два. Для отримання хороших результатів рекомендується робити не більше двох польотів на одному гумомоторі. Важливо також не тримати даремно гумомотор закрученим, швидше випускати модель в політ, тому що гума при цьому «втомлюється».

Для транспортування моделі потрібний ящик. У нього крім моделі поміщають необхідний матеріал і інструмент. Без шухляди модель винести на вулицю неможливо - вона швидко зламається. Конструкція ящика та розміри залежать від габаритів моделі чи моделей.

Замість ящика можна використовувати відповідну за розмірами валізу. Розібрана частинами модель закріплюється в ящику або валізі за допомогою стрічок з цигаркового паперу, приклеєних до стінок. Добре та надійно закріпивши деталі, можна сміливо переїжджати з моделлю на великі відстані, не боячись її пошкодити.

 Фюзеляж. Особливості фюзеляжив, вимоги до них. Співвідношення носової та хвостової частини. Вимоги до міцності та жосткості. Виготовлення фюзеляжу.

Фюзеляж моделі збирається з дерев’яних пластин (шкільних лінійок товщиною 2 мм), соснових рейок перерізом 3×3 мм і фанери завтовшки 3 мм Слід врахувати, що ширина лінійок буває, як правило, недостатньою для заготовок стінок фюзеляжу, тому їх доведеться склеювати попарно за допомогою епоксидного клею. До того ж товщину їх бажано довести до 1,5 мм за допомогою простого пристосування з електродрилі та шліфувального диска. Шпангоути також вирізаються з лінійок товщиною 2,5 — 3 мм.

Складання фюзеляжу проводиться на найпростішому стапелі — рівній дошці. Спочатку збирається верхня панель фюзеляжу — для цього стінка, вирізана з лінійки, оконтуривается сосновими рейками перерізом 4×4 мм; стикування здійснюється за допомогою епоксидного клею.

Після полімеризації клею верхня панель фіксується на дошці-стапелі, і на панелі закріплюються шпангоути і хвостова бобишках з липи. Далі до шпангоутів пристыковываются нижні лонжерони (на цьому етапі складання вони повинні бути цільними, від мотоотсека і до хвостової бобишки) і букові бруски моторамы перерізом 6×10 мм. Всі ці елементи фюзеляжу з’єднуються в місцях стиків за допомогою епоксидного клею.

Фюзеляж:

1 — кок-гайка повітряного гвинта, 2 — двигун робочим об’ємом 2,5 — 3,5 см3, 3 — моторама (букові бруски 6×10), 4 — шпангоут № 1 (фанера s4); 5 — паливний бак, 6 — шпангоут № 3 (фанера s3), 7 — гайка М3 кріплення крила, 8 — шпангоут № 4 (фанера s3); 9 — кіль (бальза, пластина s5), 10 — горизонтальне оперення; 11 — хвостова бобишках (липа), 12 — фюзеляжные лонжерони (сосна, рейка 4×4); 13 — бобишках (липа), 14 — зашивкаложемента під крило (липовий шпон s1), 15 — шпангоут № 2 (фанера s4), 16 — капот (выклейка з двох шарів скловолокна і епоксидної смоли); 17 — гвинт М3 і гайка кріплення двигуна; 18 — верхня стінка, 19 — нижня стінка, 20 — бічна стінка

 Підготовка моделей до запускиів.

                        Регулювання моделей

Регулювання кімнатних моделей в принципі не відрізняється від регулювання звичайних моторних моделей, що літають по колу. Плануючий політ невеликими колами вправо досягається відхиленням кіля та різницею настановних кутів лівої та правої половин крила. Лівій половині крила надається негативна закрутка на 4 - 6 °, правої - позитивна на 6 - 8 °.

На моделі типу "літаюче крило" ліва половина закручується негативно на 6 - 8 °, права - позитивно на 2 - 4 °. Крім того, елерон лівої половини крила має менший кут відхилення вгору на 2 - 4 ° порівняно з правим.

Закрутка, тобто перекоси крила здійснюється шляхом нерівномірності натягу ниткових розчалок або різниці довжини підкосів крила.

При правильному положенні центру ваги кабрування на плануванні усувається відгинання хвостової балки вниз, пікірування - відгинання вгору. На "літаючому крилі" при кабруванні зменшують нахил елеронів вгору і збільшують при пікіруванні.

Права спіраль на двигуні досягається зсувом осі гвинта вправо на 12 - 15 ° і вниз на 2 - 4 °.

Для зменшення тертя у підшипнику гвинта у фюзеляжної моделі літака вправо та вниз вісь відхиляється зсувом усієї силової частини фюзеляжу.

Додаткове відхилення осі гвинта досягається на схематичній моделі перекошуванням пластинок підшипника; на фюзеляжних моделях – обертанням передньої бобишки, що має ексцентричні отвори.

 Крило з закрилками. Конструкція закрилків та способи їх закріплення. Виготовлення крила.

У середній частині крила заклеюються три липові бобишки — поблизу задньої кромки для фіксації крила на фюзеляжі, в районі лонжерона — для кріплення шасі, і у передньої кромки, для стикувального букового штиря діаметром 6 мм.

Поверхня крила між двома центральними нервюрами зашивається липовим шпоном товщиною близько 1 мм У кінцевий нервюри правого напівкрила між полицями лонжерона закріплюється нитками і клеєм свинцевий вантаж масою 20 р.

Гойдалка управління випилюється з листового дюралюмінію товщиною 3 мм,

 для встановлення її крило використовується короб з липових рейок, вклеєний між полицями лонжерона. Повідці корд управління (вони розташовуються всередині крила, між гойдалкою та корду) почту з складеної вдвічі сталевий кордової нитки. У місці виходу повідків в отвори в законцовке крила встановлюються дві пружинки, навиті виток до витка з дроту діаметром 0,3 мм.

В системі управління моделлю використовуються закрилки, які при русі керма висоти вгору (ручка — на себе) відхиляються вниз на кут близько 10 градусів, кілька покращує пілотажні характеристики моделі і полегшує посадку.

Закрилки — цельнобальзовые, кожен з них після шліфовки і забарвлення шарнірно закріплюється на крилі петлями«вісімками» із капронових ниток. Між собою закрилки з’єднуються торсіонні з сталевого дроту діаметром 1,5 мм.

 Основи технічної творчості. Роль винахідників и раціоналізаторів у розвитку науки та техніки. Видатні українські конструктори.

Метою освіти є всебічний розвиток людини як особистості та найвищої цінності суспільства. Метою (неформальної) позашкільної освіти є розвиток здібностей дітей та молоді у сфері освіти, науки, культури, технічної та іншої творчості, здобуття ними первинних професійних знань, вмінь і навичок, необхідних для їх соціалізації, подальшої самореалізації та/або професійної діяльності ( Закон України «Про освіту»). 

Раціоналізація (, англ. rationalization, improvement, нім. Rationalisierung f) – організація будь-якої діяльності доцільнішими способами, ніж існуючі, поліпшення, вдосконалення чогось;

• Раціоналізація виробництва – сукупність організаційно-технічних заходів, спрямованих на високоефективне використання наявних виробничих ресурсів і найдоцільнішу організацію виробничих процесів.

Винахідник — людина, яка створює нові винаходи, головним чином, технічні пристрої або методи. Хоча деякі винахідники можуть бути також вченими, більшість з них — інженери, які створюють технічні новинки на базі відкриттів інших вчених. Часто винахідники покращують існуючі пристрої або комбінують їх для створення нових корисних пристроїв.

Для заохочення винахідницької діяльності у багатьох країнах світу була створена система патентів, що видаються компетентними державними органами, які засвідчують пріоритет винаходу, авторство та виняткове право на винахід. Крім того, видатні заслуги винахідників в Україні можуть бути відзначені на державному рівні шляхом присудження почесного звання "Заслужений винахідник України".

Здібність до винахідництва можна розвивати. Розроблена теорія вирішення винахідницьких завдань (ТРІЗ), що пропонує величезну базу навчальних завдань, типові прийоми рішення та безліч інших інструментів, необхідних для вирішення конкретного завдання.

Звідки береться інноваційне мислення? Я думаю, це настрій. Треба вирішити: ми спробуємо зробити по-іншому. 

                                                Ілон Маск

Щороку в третю суботу вересня в Україні відзначається День винахідника і раціоналізатора – свято тих, хто є важливою та невід’ємною частиною інноваційного потенціалу країни – учених, винахідників, новаторів – людей, здатних генерувати нові ідеї та втілювати їх у реальні технології. Також це свято тих, хто сприяє реалізації інноваційних рішень та просуванню вітчизняних розробок на вітчизняному й зарубіжному ринках. В основі великих звершень є завжди найкращі ідеї. А ще обов’язково хтось, хто в змозі створити їх кращу інтерпретацію й перетворити задум на матеріальну й доступну дійсність. Винахідники користуються величезною повагою і, безумовно, заслуговують право мати власне професійне свято. День винахідника і раціоналізатора об'єднує людей різних професій і спеціальностей, але всі вони обов'язково наділені рідкісним даром творчості, відчуттям нового, умінням розширити межі звичного й вийти за рамки стереотипів. Українці завжди славилися своєю креативністю та екстраординарними розробками. Наша країна, безсумнівно, має інноваційні досягнення світового рівня в галузях, пов’язаних з космонавтикою, медициною, ІТ- та енергозберігаючими технологіями, відновлювальною енергетикою та багатьма іншими. Наші сучасники продовжують змінювати світ своїми винаходами. Усупереч важкій економічній ситуації, низькому фінансуванню та війні на Сході українські винахідники дивують своїми унікальними винаходами та раціоналізаторськими пропозиціями. Напередодні свята пропонуємо добірку цікавих і корисних винаходів талановитих українців, які внесли свій вклад у розвиток технологій та зміну світу на краще загалом. 

Капсула, яка рятує пасажирів під час аварії літака Літакобудування завжди було сильною стороною української науки. Завдяки винаходу киянина Володимира Татаренка літаки в недалекому майбутньому можуть стати одним з найбезпечніших видів транспорту. Інженерлітакобудівник запропонував cистему, здатну забезпечити практично гарантований порятунок усіх пасажирів і екіпажу у випадку авіакатастрофи в повітрі, на злеті та на етапі приземлення. Володимир Миколайович Татаренко багато років працював на київському авіаційному заводі й за цей час бачив багато аварій. Як підсумок, він розробив відстрілювальну капсулу, яка відділяється від літака за лічені секунди та дозволяє врятувати пасажирів. За задумом розробника, слід обладнати салони літаків спеціальною капсулою, у якій будуть розміщуватися паса-жири. Механізм дії системи порятунку такий: капсула з кріслами для пасажирів і екіпажу повинна вилітати з фюзеляжу літака через задній люк за 2 – 3 секунди. Спочатку з літака виштовхується маленький парашут, він тягне за собою великий, який витягує саму капсулу. Капсула летить зі швидкістю 8 – 9 м/с; у конструкції передбачений датчик, який визначає відстань до поверхні. Коли відстань скорочується, включаються порохові двигуни, вони гальмують контейнер, і в результаті він приземляється з нульовою швидкістю. На жаль, поки що розробка Володимира Татаренка залишається лише кресленнями. Володимир Миколайович Татаренко – автор близько 100 патентів і декількох книг, що стосуються літакобудування, лауреат багатьох премій, наприклад Держпремії Української РСР в галузі науки і техніки за участь у створенні Ан-225 «Мрія». 

Архи́п Миха́йлович Лю́лька (10 (23) березня 1908, Саварка, Київська губернія (тепер Саварка, Богуславського району, Київської області, Україна)— 1 червня 1984, Москва, СРСР) — український радянський конструктор авіаційних двигунів. Член-кореспондент АН СРСР (з 1960), академік АН СРСР (1968).

Олекса́ндр Гео́ргійович І́вченко (23 листопада 1903, Великий Токмак — 1 липня (за іншими даними — 30 червня) 1968, місто Запоріжжя) — український радянський авіаконструктор; член АН УРСР; керівник розробки поршневих, пізніше газотурбінних двигунів для багатьох типів літаків. Депутат Верховної Ради Української РСР 2-го скликання.

Сергі́й Па́влович Корольо́в (родове прізвище Королів^[10]; Українець за походженням. 30 грудня 1906 (12 січня 1907), Житомир, Волинська губернія, колишня Російська імперія — 14 січня 1966, Москва, Російська РФСР) — український радянський вчений у галузі ракетобудування та космонавтики, конструктор. Вважається основоположником практичної космонавтики.

Академік АН СРСР (з 1958), очолив ракетну програму СРСР. Під його керівництвом було запущено першу міжконтинентальну балістичну ракету, перший штучний супутник Землі, здійснено перший політ людини в космос та вихід людини в космос.

Мико́ла Іва́нович Киба́льчич (нар. 19 (31) жовтня 1853,  Короп, Чернігівська губернія — 3 (15) квітня 1881 Санкт-Петербург) — винахідник і революціонер-народник українського походження. Автор схеми першого у світі реактивного літального апарата. Страчений за замах на імператора Олександра II.